Tiocianato Parte 1: Un Problema en la Minería del Oro

El tiocianato es un desafío ambiental creciente para la industria del oro. Dañino tanto para los seres humanos como para la vida acuática, la presencia de tiocianato está siendo cada vez más frecuente en los efluentes de la minería de oro. Este se forma cuando el cianuro reacciona con minerales que contienen azufre y/o compuestos liberados en la solución durante la extracción metalúrgica de oro. Los cuerpos minerales ricos en pirrotita, un mineral de sulfuro de hierro, son especialmente susceptibles a la formación de tiocianato.

La forma en que se procesan los minerales también contribuye a la aparición de tiocianato. Minerales refractarios ricos en sulfuros procesados mediante bio-oxidación u oxidación parcial en autoclaves para liberar oro antes de la cianuración a menudo crean compuestos de azufre reactivos, incluido el azufre elemental. Cuando el mineral pretratado entra en contacto con la solución de cianuro, se forma tiocianato.

Minerales de oro con mineralización significativa de sulfuros de metales base a veces se procesan mediante flotación mineral seguido de cianuración de los concentrados de flotación o de los relaves dependiendo del comportamiento del oro. El azufre contenido en los concentrados conduce a la acumulación de tiocianato en el agua de proceso.

El oro ha sido extraído por milenios. El metal precioso se ha utilizado tanto como moneda y como base sobre la que se han fijado las mismas, en joyas y otros artefactos de valor, como componente para electrónica, en odontología y muchas otras áreas. Entonces, ¿por qué el tiocianato solo ahora se está convirtiendo en un problema para la industria del oro?

Depósitos de Oro Limpios vs Sucios
Históricamente, el oro se ha producido a partir de depósitos relativamente «limpios» que emplean separación por gravedad y/o lixiviación de cianuro con bajo consumo de cianuro. Cuando se descubrieron depósitos de oro «sucio» con una metalurgia compleja, se dejaron de lado ya que los depósitos de oro limpio podrían explotarse de manera más económica.

En las últimas dos décadas, se ha producido un cambio a medida que los descubrimientos de nuevos depósitos de oro «limpios» se han vuelto escasos. Algunas minas puestas en producción desde principios de la década del 2000 involucran cuerpos minerales «sucios» con importantes metales base solubles en cianuro y sulfuros de hierro que requieren un alto consumo de cianuro o minerales refractarios que requieren un procesamiento previo para liberar oro antes de la extracción de cianuro.

La falta de nuevos descubrimientos de oro también ha llevado a las empresas mineras a evaluar el reprocesamiento de relaves antiguos de minas históricas de oro y metales básicos. Si bien algunos de estos relaves pueden contener valores económicamente atractivos de oro y plata, la geoquímica y mineralogía altamente no-homogéneas de estos relaves crea desafíos para la extracción de metales. A pesar de las técnicas de mitigación como la adición de nitrato de plomo al circuito de lixiviación o la preoxidación del mineral, los concentrados de flotación o los relaves antes de la cianuración, la formación significativa de tiocianato no se puede evitar en muchas situaciones.

Minimización del Uso de Agua
Junto con el procesamiento metalúrgico cada vez más complicado debido a los complejos yacimientos minerales, la industria se encuentra bajo un escrutinio cada vez mayor en relación con el uso, consumo, almacenamiento de relaves y controles ambientales asociados con el agua. Ahora se requieren muchas operaciones nuevas para minimizar el uso de agua.

No es raro ahora que el almacenamiento de relaves en pilas secas o filtradas, que minimiza la pérdida de agua, sea preferido sobre los estanques de relaves húmedos convencionales. En consecuencia, se están diseñando plantas metalúrgicas modernas con balances de agua cerrados para maximizar el reciclaje del agua de proceso. Si bien esto conserva el agua, el reciclaje conduce a una acumulación acelerada de varios constituyentes y contaminantes, incluido el tiocianato.

Regulaciones Ambientales
Una de las principales tendencias que dan forma a la industria es el continuo endurecimiento de las regulaciones y requisitos ambientales para demostrar que no hay daño. Algunas jurisdicciones han adoptado límites específicos de tiocianato para las descargas de agua de proceso. En Rusia y algunos países de la ex URSS, se aplica un estándar de 2 mg/L.

Otros regulan el tiocianato indirectamente, como China, donde las descargas de agua de proceso de las instalaciones metalúrgicas están sujetas a un límite de Demanda Química de Oxígeno (DQO). El tiocianato es a menudo un contribuyente importante al nivel general de DQO en el agua de proceso que debe tratarse antes de la descarga.

En América del Norte, el tiocianato está regulado indirectamente a través de la toxicidad de los efluentes, donde las descargas de las minas están sujetas a pruebas e informes de toxicidad aguda/letal y crónica. Si bien el tiocianato exhibe solo una toxicidad aguda directa moderada, puede causar un aumento importante en la toxicidad del efluente indirectamente a través de la producción de ácido que cambia los niveles de pH del ambiente receptor y/o durante las pruebas de toxicidad.

La Destrucción de Cianuro Convencional es Ineficaz para el Tiocianato
Aquí en el oeste, el método más común para destruir el cianuro residual en los relaves y las soluciones de proceso es el proceso SO2/Aire seguido por el tratamiento con ácido y peróxido (ácido de Caro). Si bien es eficaz para la desintoxicación del cianuro, ninguno de estos procesos elimina el tiocianato de manera significativa y, especialmente, no a los niveles requeridos para el cumplimiento ambiental.

Como los principales productores necesitan mantener reservas de oro constantes y estables en sus balances, deberán reemplazar las onzas agotadas de proyectos históricos con nuevas onzas frescas. Una cantidad cada vez mayor de este nuevo oro provendrá de yacimientos de oro complejos y/o del reprocesamiento de relaves históricos, lo que conducirá a la producción de tiocianato. En la Parte 2 de esta serie, analizaremos las opciones para controlar el tiocianato para el cumplimiento ambiental en la minería y extracción de oro.

Escrito por
David Kratochvil, PhD, PEng and Farzad Mohamm, PhD, PEng