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Implementacion y uso de retorta

  1. 1. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS DIRECCION GENERAL DE MINERIA GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO
  2. 2. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO Documento Elaborado Por: Dirección de Promoción y Desarrollo Minero Ing. Osvaldo Tovar Jumpa (DPDM) Econ. Walter E. Sánchez Carlos García Alvarez Lima, julio del 2005.
  3. 3. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS SUB SECTOR MINERIA DIRECCION GENERAL DE MINERIA Ing. Glodomiro Sanchéz Mejía Ministro de Energía y Minas Ing. Rómulo Mucho Mamani Vice Ministro de Minas Ing. Cesar Rodriguez Villanueva Director General de Minería
  4. 4. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO INDICE INDICE INDICE INTRODUCCION I Objetivos II Antecedentes III Características del Mercurio A) Propiedades del Mercurio B) Precauciones para el trabajo con Mercurio C) Daños ocasionados por el Mercurio a las Personas D) Daños ocasionados por el Mercurio al Medio Ambiente IV Proceso de Refogado V Diseño de Retorta VI Características del Area donde se Realizará El Refogado VII Funcionamiento Correcto de la Retorta VIIIMantenimiento de la Retorta IX Reactivación del Mercurio Utilizado en la Retorta 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 6 7 7 7
  5. 5. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO INTRODUCCION Entre los Pequeños Productores Mineros (PPM) y a los Productores Mineros Artesanales (PMA) la amalgamación es la técnica aplicada para recuperar el oro de los minerales que extraen, debido a su sencillez, bajo costo y la utilización de equipos muy simples para ello. El proceso se basa en la facilidad que tiene el mercurio para alearse con el oro formando una amalgama, y luego para separarse con la aplicación de calor a esta. I.- OBJETIVOS: El objeto de la presente guía es mostrar a los Pequeños Productores Mineros (PPM) y a los Productores Mineros Artesanales (PMA) las ventajas del uso del Horno de Retorta para el refogado de sus amalgamas, tanto para la salud del operador, el medio ambiente y la economía que se logra al recuperar mercurio, que de otro modo se pierde indefectiblemente, contaminando el medio ambiente y a las personas. II.-ANTECEDENTES El proceso de recuperación del oro de los minerales que lo contienen utilizado por los Pequeños Productores Mineros (PPM) y a los Productores Mineros Artesanales (PMA), consiste primero en la molienda del mineral con agua en un quimbalete, luego en la mezcla el mineral molido con mercurio para amalgamar el oro en el mismo quimbalete y finalmente el refogado de la amalgama para recuperar el oro. Para lograr la separación del oro del mercurio se necesita llegar hasta una temperatura de 360 grados centígrados, la cual se alcanza fácilmente con el uso de un soplete a gas propano, con la aplicación de calor directo de una fragua o una cocinilla o empleando un equipo de soldadura autógena. El proceso más utilizado por los Pequeños Productores Mineros (PPM) y a los Productores Mineros Artesanales (PMA) por razones de costo, facilidad y simplicidad es la aplicación directa del fuego de un soplete a gas propano sobre el botón de la amalgama. Esta técnica de quemado directo empleada por los Pequeños Productores Mineros (PPM) y a los Productores Mineros Artesanales (PMA) para la recuperación del oro a partir de la amalgama que lo contiene es altamente contaminante, no solo es dañina al medio ambiente sino también afecta a las personas que operan estos equipos y en general a las personas que rodean la zona. III.- CARACTERISTICAS DEL MERCURIO: El mercurio en un metal líquido, inodoro, de color plateado y ligeramente volátil a temperatura de ambiente. Se encuentra en la naturaleza principalmente formando compuestos con el azufre o como mercurio metálico. Tanto el mercurio como sus compuestos tienen una gran resistencia a la biodegradación, por lo que muy fácilmente se acumulan creando graves problemas de contaminación ambiental. a) Propiedades del Mercurio: Las principales propiedades del mercurio son las siguientes: - Punto de fusión: -38.87 °C. - Punto de ebullición: 357.72 °C - Densidad: 13.546 Kg / litro. - Forma fácilmente aleaciones con muchos metales excepto con el hierro. - A temperatura ambiente (20 grados centígrados) se está evaporando. b) Precauciones para el trabajo con el mercurio: Existen una serie de condiciones que se deben tomar en cuenta para el trabajo con el mercurio como son: 1) No amalgamar durante la molienda. 2) Amalgamar utilizando el equipo de protección personal. 3) Evitar el ingreso de grasas y aceites al circuito de molienda-amalgamaciòn con el fin de evitar la contaminación y pérdida del mercurio. 4) El refogado de la amalgama debe hacerse en un horno de retorta, con el fin de evitar la emisión de gases de mercurio al medio ambiente. 3
  6. 6. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO c) Daños ocasionados por el mercurio a las personas: Los Pequeños Productores Mineros (PPM) y a los Productores Mineros Artesanales (PMA) no tienen un concepto claro sobre el problema y las consecuencias por el mal uso del mercurio. Este al no producir en forma inmediata signos visibles o afecciones a la salud, ha generado la idea que el mercurio no provoca efectos dañinos en la salud y que se puede manipular y trabajar sin ninguna necesidad o exigencia especial (como guantes, máscaras, y circuitos cerrados para la amalgamación y el refogado de amalgama). El sistema nervioso es muy sensible al mercurio metálico. La exposición a niveles muy altos de vapor de mercurio metálico puede causar daños al cerebro, a los riñones y a los pulmones, además puede perjudicar seriamente a un feto en desarrollo. La exposición a concentraciones de vapor de mercurio lo suficientemente altas como para producir tales efectos serios, puede causar también tos, dolores en el pecho, náusea, vómito, diarrea, aumentos en la presión arterial o en el ritmo cardíaco, erupciones de piel e irritación de los ojos. La exposición a niveles más bajos de mercurio en el aire, por períodos de tiempo prolongados produce efectos más sutiles tales como irritabilidad, disturbios del sueño, timidez excesiva, temblores, problemas de coordinación, cambios en la visión o audición, y problemas de memoria. La mayoría de los efectos del mercurio que resultan de la exposición prolongada a niveles bajos, son reversibles una vez que termine la exposición y todo el mercurio haya salido del cuerpo. d) Daños ocasionados por el mercurio al medio ambiente: Las formas como el mercurio contamina el medio ambiente durante todo el proceso de recuperación del oro, son las siguientes: 1) La primera es producida por el mercurio que queda dentro del relave de amalgamación, el cual al ser depositado en cualquier lugar sin ningún tipo de protección origina la contaminación directa tanto el suelo como el subsuelo de la zona. 2) El segundo tipo de contaminación es el producido por el relave de amalgamación ya seco, que llevado por el viento puede recorrer grandes distancias, contaminando zonas mas amplias. 3) La tercera y la más peligrosa para el operador minero, pero menos dañina para el medio ambiente por la cantidad de mercurio involucrada, es la producida durante el refogado de la amalgama, en ambientes abiertos o cerrados sin tomar las debidas precauciones. La mayor parte del mercurio vaporizado se solidifica y se deposita inmediatamente en los alrededores del lugar donde se ha quemado. En la mayoria de los casos el refogado del mercurio se realiza dentro de la vivienda o en la cocina del Minero Artesanal y muchas veces utilizando utensilios que luego usarán para preparar sus alimentos. IV.- PROCESO DE REFOGADO Si bien los problemas de molienda y amalgamación en circuitos abiertos y la manipulación del relave con amalgama, tienen soluciones sencillas y de fácil aplicación en la Minería Artesanal y en la Pequeña Minería, el problema del refogado de la amalgama es bastante más complicado por las implicancias ambientales negativas que trae tanto para la salud de los operadores como para el medio ambiente cuando no se realiza con el equipo adecuado. El proceso de refogado en si consiste en la separación del Oro del Mercurio que lo contiene empleando calor en un circuito confinado. Como el mercurio se evapora a una temperatura de 360 °C. la amalgama debe ser calentada a una temperatura un poco más alta para lograr evaporar todo mercurio presente en ella. El oro permanece en el recipiente calentado como producto final, mientras el mercurio se volatiliza totalmente y luego es recuperado en su totalidad en forma líquida dentro de un recipiente con agua. El proceso ha sido diseñado de tal manera que se impiden perdidas de Oro y de Mercurio y que además este pueda contaminar al medio ambiente. El Horno de Retorta es el equipo utilizado para el refogado del oro, de la amalgama que lo contiene. 4
  7. 7. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO En su forma más simple el Horno de Retorta es un recipiente parecido a un crisol, con un mecanismo para abrir y cerrar, un seguro a prueba de alta presión, un tubo de salida del recipiente en la parte superior con un cuello que apunta hacia abajo y en su trayecto pasa a través de un recipiente con agua que sirve como condensador. El extremo del tubo, para la salida de los gases de mercurio debe estar dentro de un recipiente con agua para asegurar que todo el mercurio evaporado haya sido condensado y recibido dentro de agua impidiendo cualquier fuga de mercurio al medio ambiente, ya sea en estado sólido o gaseoso. Todos los Hornos de Retorta se basan en el mismo principio. El tamaño del recipiente para la amalgama del horno de retorta depende de la cantidad de amalgama que se va ha fundir cada vez., por lo tanto todos presentan dos características comunes, el empleo del calor para producir la separación del oro de la amalgama y el trabajo en un circuito absolutamente cerrado para evitar la fuga de gases de mercurio al medio ambiente. Hornos de Retorta más elaborados incluyen un enfriador donde el agua fluye en contracorriente en un circuito cerrado. Las principales ventajas de la utilización del Horno de Retorta para el refogado de la amalgama son las siguientes: 1) El operador está protegido de los gases del mercurio provenientes del refogado. 2) Los gases del mercurio se enfrían totalmente al pasar por el enfriador y se condensan en el tubo de descarga, cayendo el mercurio condensado (líquido) dentro de un recipiente con agua. 3) El mercurio condensado es un mercurio vuelto a refinar, que ha dejado todas las impurezas en el crisol de calentamiento. 4) No existe pérdida alguna del oro durante la quema porque la amalgama se halla en un recipiente que está totalmente cerrado. 5) No existe la posibilidad de escape de gases de mercurio al exterior cuando se abre el crisol cerrado a presión para retirar el oro refogado, ya que este debe haber sido enfriado para su manipulación a temperatura de ambiente, y a esta temperatura si algo de gases de mercurio han quedado dentro del crisol, se han vuelto a condensar y estarán como mercurio metálico. V.-DISEÑO DE RETORTAS: Todos los Hornos de Retorta se basan en el mismo principio, el empleo del calor para lograr la separación del oro de la amalgama en un crisol confinado, con un sistema de condensación y recuperación del mercurio en forma sólida dentro de un recipiente con agua. Los diseños pueden ser desde muy simples hasta muy sofisticados, con controles de temperatura Un recipiente de 10 cm. cúbicos puede recibir fácilmente medio kg de Oro en amalgama. Los Hornos de Retorta mas sofisticados son los de nicho cerrado con aplicación directa de fuego por medio de quemadores a petróleo y un sistema de circuito cerrado para el enfriamiento por agua de la tubería que conduce los gases de mercurio. Retortas menos sofisticadas emplean un pequeño horno protegido con ladrillos refractarios y un quemador a petróleo. Los Hornos de Retorta más utilizados por los Pequeños Productores Mineros (PPM) y a los Productores Mineros Artesanales (PMA) son de tamaño pequeño, el recipiente tiene una forma esférica, formado por dos medias tapas que se engastan con una pestaña y se aseguran mediante una abrazadera o perno de sujeción. El tubo de desfogue para los gases esta sumergido en agua, de 3/8” o ½” debe ser lo suficientemente largo para que todos los gases de mercurio se condensen al pasar por el. Usualmente estas retortas tienen una vasija con una capacidad mínima para 7 litros de agua, volumen suficiente como para condensar todos los gases de mercurio. Sin embargo por medidas de seguridad el extremo inferior por donde sale el mercurio ya condensado (al estado líquido) debe estar dentro del agua, para tener la certeza que todo el mercurio ha sido recuperado y nada se haya escapado al medio ambiente como gas. 5
  8. 8. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO Se debe tener un especial cuidado cuando termina el proceso de quema y se tiene que abrir el recipiente que contiene el oro recuperado. Este debe estar a la temperatura ambiente para evitar que los gases retenidos dentro de la esfera salgan al medio ambiente. Al enfriar el crisol de fierro que contiene el oro refogado a temperatura de ambiente (unos 20 grados centígrados) si algo de gases han quedado dentro de él, estos ya se habrán convertido en mercurio líquido. Las principales ventajas de la utilización del Horno de Retorta son las siguientes: a) El operador está protegido de los gases del mercurio provenientes del refogado. b) Los gases del mercurio se enfrían totalmente y se condensan en el tubo de descarga al pasar por el enfriador. c) El mercurio condensado es un mercurio vuelto a refinar, que ha dejado todas las impurezas en el crisol de refogado. d) No existe pérdida alguna del oro durante la quema por crepitación o por volteo del recipiente, porque la amalgama se halla en un recipiente que está totalmente confinado y la aplicación del fuego es totalmente indirecta. Para los Pequeños Productores Mineros (PPM) y a los Productores Mineros Artesanales (PMA) el uso de la retorta presenta algunas desventajas, unas aparentes y otras reales, por esta razón existe resistencia por parte de ellos para su utilización: a) La retorta requiere generalmente más tiempo que quemar la amalgama que cuando se hace el refogado al aire libre, debido a que hay que calentar el crisol que la contiene, la temperatura exterior debe llegar hasta esta unos 500 grados centigrados para que en su interior la amalgama llegue a los 360 grados centígrados y se pueda separar todo el oro del mercurio presente en la amalgama. Este mayor tiempo de trabajo con el Horno de Retorta implica un mayor gasto de combustible. b) La amalgama y el oro no son visibles durante todo el proceso, lo que es motivo de desconfianza por parte de algunos mineros. Este es el argumento mas fácil de rebatir ya que es imposible que alguna persona pueda retirar la tapa de la retorta cuando esta se encuentra a tan alta temperatura (500ºC) c) Dependiendo de los metales que acompañan, el oro que ha sido pasado por la retorta, algunas veces presenta una superficie de color gris. Esto ocurre cuando existe la presencia de sulfuros atrapados en la amalgama. Para impedir que el oro salga de un color opaco debido a las impurezas del crisol de fierro, se debe envolver el botón de amalgama en papel antes de iniciar el refogado. Tomando en consideración que el oro se comercializa tasando su valor de acuerdo a la presencia física, sin análisis químicos de ningún tipo, los compradores quienes siempre buscan una razón para bajar el precio del oro, aducen impurezas inexistentes para pagar menos por este oro, al que consideran sucio y contaminado. La forma más práctica de contrarrestar esta crítica de los compradores de oro es refundiendo el botón, aplicándole fuego directo de un quemador con algo de bórax. El bórax aglomera las impurezas y da como producto final un oro más brillante d) Existe mucho recelo a nivel de los Mineros que tratan de mantener en secreto su producto final, evitando se conozca cantidad de oro obtenido, por razones de seguridad, por lo que muchas veces realizan el refogado en su casa. VI.-CARACTERISTICOS DEL AREA DONDE SE REALIZARA EL REFOGADO: El ambiente ideal para realizar el refogado, debe tener las siguientes características: a) Debe ser un ambiente especialmente construido para este fin. b) Debe estar separado de las viviendas de los mineros. c) Debe tener una óptima ventilación para el caso que fuguen vapores de mercurio, y estos no afecten a los mineros ni a sus familias. d) El piso sobre el cual esta colocado el Horno de Retorta debe ser totalmente impermeable (de cemento pulido) teniendo este un pequeño muro circundante con pendiente hacia un lado, con el fin de poder recuperar fácilmente el mercurio que pueda haber caído a el durante el proceso, ya sea al cargar la retorta con la amalgama, al retirar el mercurio condensado o al abrir el crisol para extraer el oro refogado. e) El operador de la retorta debe trabajar con su equipo de protección mínimo, que consiste en: un filtro respirador contra gases de mercurio, guantes de neopeno para manipular las amalgamas y el mercurio, 6
  9. 9. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO guantes de cuero para manipular el quemador, un casco o protector con mascara de fundidor para proteger el rostro y anteojos de seguridad. f) Una balanza para pesar la amalgama, el oro refogado y el mercurio recuperado, con el fin de llevar un estricto control de perdidas de mercurio que pudieran existir durante este proceso. VII.- FUNCIONAMIENTO CORRECTO DE LA RETORTA Para el correcto funcionamiento de la retorta se deben tomar las siguientes precauciones: a) El crisol de fierro dentro del cual se coloca la amalgama debe estar herméticamente cerrado, para evitar la fuga de gases al exterior. b) El recipiente para el agua debe estar llenado hasta el nivel correcto. c) Debe existir suficiente gas propano o el combustible que se emplee para generar el calor para que el proceso de refogado llegue a su fin sin interrupciones. d) El extremo tubo por donde sale el mercurio líquido debe estar sumergido totalmente en agua, y el recipiente debe ser lo suficientemente grande como para recuperar todo el mercurio presente en la amalgama, se recomienda un balde de un galón de capacidad. e) El operador debe dirigir el fuego directamente a la base del crisol de fierro donde se encuentra la amalgama. f) El operador del Horno de Retorta debe ser un minero experimentado, de tal forma que pueda determinar correctamente el tiempo de refogado, con el fin de no terminar el proceso de refogado antes que este haya llegado a su fin, para evitar pérdidas de mercurio y mayor consumo de combustible. VIII.- MANTENIMIENTO DE LA RETORTA: El mantenimiento del Horno de Retorta debe hacerse por lo menos una vez al mes, y consiste en: a) Verificar el cierre hermético del crisol de fierro donde se coloca la amalgama. b) Verificar que el crisol de fierro no presente signos de adelgazamiento en la base por el uso continuo que se le da. c) Verificar que el crisol no presente abolladuras o perforaciones. d) Verificar que el tubo de condensación de mercurio no presente perforaciones por donde pueda escapar gas de mercurio, sobre todo en la sección comprendida entre el crisol de fierro y el lugar donde este tubo entra en contacto con el agua. e) Verificar el buen estado del quemador, y la manguera por donde pasa el gas. IX.- REACTIVACION DEL MERCURIO UTILIZADO EN LA RETORTA: La reactivación del mercurio consiste en la limpieza que se le hace para eliminar las grasas, los aceites y los elementos extraños que pueda tener. Las más comunes son: a) Pasando el mercurio por una tela, con el fin de eliminar los elementos extraños sólidos que pueda contener. b) Lavando el mercurio con ceniza de madera y agua o con un detergente para disolver las grasas y las sustancias grasosas que pueda contener. c) Lavando el mercurio con ácido clorhídrico diluido (ácido muriático) y abundante agua. d) Cada vez que se destila el mercurio en la retorta se está obteniendo mercurio químicamente puro. e) Existe un procedimiento electroquímico para reactivar el mercurio que consiste en lo siguiente: - Se coloca el mercurio dentro de un recipiente plástico. - Se coloca un electrodo con terminal de carbón y polo negativo dentro del mercurio. - Se cubre el mercurio con una solución salina (15% en peso de sal de mesa). - Se coloca un electrodo con el polo positivo a la solución salina. - Se conectan ambos electrodos a una batería de 12 voltios. - El tiempo de operación es de 15 minutos. Al término de esta reactivación el mercurio debe utilizarse inmediatamente 7
  10. 10. GUIAS MINERAS 2005 IMPLEMENTACION Y USO DE RETORTA EN EL PROCESO DE REFOGADO Protejamos Nuestra Vida MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS http://www.minem.gob.pe DIRECCION GENERAL DE MINERIA consultasdgm@minem.gob.pe

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