El oro y el carbón activado. Su relación en la metalurgia
La minería de oro es un proceso complejo que requiere varias etapas antes de obtener el metal puro. Uno de los pasos más importantes es el uso de (CA) para recuperar el oro disuelto en soluciones de cianuro. Gracias a su gran superficie y estructura porosa, es capaz de atrapar las partículas de oro formando una especie de “esponja” metálica. Sin embargo, en los procesos industriales surgen dos grandes desafíos: el tamaño de las partículas de carbón y las pérdidas económicas que se generan cuando este carbón fino se escapa de los sistemas de recuperación.
El artículo elaborado por Rodrigo Martínez-Peñuñuri, José R. Parga-Torres, Jesús L. Valenzuela-García, Héctor J. Díaz-Galaviz, Gregorio González-Zamarripa y Alejandro M. García-Alegría analiza justamente estos aspectos desde una visión termodinámica, cinética y económica, con el fin de entender mejor cómo se comporta el oro dentro del carbón activado y qué significa para las plantas de adsorción, desorción y reactivación (ADR).
¿Qué descubrieron?
El estudio confirma que el tamaño de las partículas es clave. Cuanto más pequeñas son, mayor es su capacidad de adsorción de oro. Esto sucede porque aumentan los puntos de contacto en su superficie interna. Sin embargo, hay un problema: las partículas muy finas tienden a perderse en el sistema y terminan arrastrándose con la solución, escapando del circuito de recuperación.
Los investigadores probaron partículas desde 106 hasta 38 micrómetros y analizaron su comportamiento en laboratorio. Los resultados fueron claros: aunque las partículas pequeñas absorben oro con mayor rapidez, también son las más propensas a escapar de los filtros. En plantas industriales, estas pérdidas pueden significar fugas de cientos de miles de dólares al año.
En este caso, se estimó que solo en una planta minera mexicana las pérdidas equivalen a más de 316 mil dólares anuales en oro contenido en carbón fino que se pierde sin posibilidad de recuperación. Y esto sin contar los efectos secundarios, como el “preg-robbing”, un fenómeno donde el carbón perdido puede volver a atrapar oro en las pilas de lixiviación, reduciendo aún más la eficiencia global del proceso.
Aspectos técnicos simplificados
Proceso espontáneo y exergónico: El estudio mostró que la adsorción de oro en el carbón es un proceso espontáneo y liberador de energía, lo que significa que el oro tiene afinidad natural por fijarse en el carbón.
Modelo de Freundlich: Entre los modelos de análisis (Langmuir, Temkin y Freundlich), este último fue el que mejor describió el comportamiento del oro en el carbón. Dicho de forma sencilla, el modelo Freundlich ayuda a explicar cómo el oro se acomoda en superficies heterogéneas y porosas, lo que corresponde a la realidad del carbón activado.
Cinética de segundo orden (PSO): La velocidad de adsorción se explicó mejor con un modelo de pseudo-segundo orden. Esto significa que el proceso depende tanto de la cantidad de oro en la solución como de la capacidad del carbón disponible.
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¿Por qué es importante para la industria?
El mensaje central es claro: cada partícula que se pierde equivale a oro perdido. En un contexto donde los yacimientos actuales ofrecen minerales de baja ley (menos oro por tonelada de roca), mejorar la eficiencia es crucial. Recuperar esas partículas finas no solo representa un beneficio económico directo, sino también una mejora en la sostenibilidad del proceso minero.
Además, el estudio invita a la innovación: desarrollar nuevas tecnologías de captura de carbón fino podría significar ahorros millonarios para la industria, al mismo tiempo que se reduce el impacto ambiental y se maximiza el uso de los recursos.
Resultados obtenidos en la investigación y sus beneficios
El trabajo de Martínez-Peñuñuri, Parga-Torres, Valenzuela-García, Díaz-Galaviz, González-Zamarripa y García-Alegría demuestra que la metalurgia moderna no solo se trata de extraer oro, sino de hacerlo de manera eficiente y responsable. Comprender cómo funciona la adsorción en el carbón activado, y sobre todo cómo minimizar las pérdidas de partículas finas, es clave para que las empresas mineras aumenten su rentabilidad y mantengan procesos más limpios.
Este tema abre una ventana al mundo real de la metalurgia, mostrando cómo un detalle aparentemente pequeño —el tamaño del carbón activado— puede tener un enorme impacto en la economía de una mina. Representa una clara oportunidad: invertir en tecnologías de recuperación y optimización del carbón activado no es un gasto, sino una estrategia para asegurar mejores márgenes en la producción de oro.
Referencia: MDPI. 12 de julio de 2023. Advances in Mineral Processing, Waste Recycling and Extractive Metallurgy. Recuperado de Thermodynamic and Kinetic Aspects of Gold Adsorption in Micrometric Activated Carbon and the Impact of Their Loss in Adsorption, Desorption, and Reactivation Plants.
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