La investigación mineralógica es un aspecto crítico e integral de cualquier estudio de prefactibilidad de procesamiento de un mineral. En especial, si se trata de un mineral refractario de oro. Basado en la importancia de la caracterización de los minerales auríferos refractarios, y las técnicas actuales disponibles para dicha caracterización, el presente  proyecto aplica el método de la lixiviación diagnóstica junto con la microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X para la caracterización mineralógica de tres tipos de minerales refractarios de oro en la zona norte del Perú. El primer mineral, de la zona de Santiago de Chuco – La Libertad, es un mineral de sulfuro con alto contenido de As que ha mostrado características de un mineral refractario, con un alto consumo de cianuro y bajas recuperaciones de oro. El segundo mineral, de la zona de Pallasca – Ancash, es un mineral con presencia de material carbonáceo, con muy baja recuperación de oro en un proceso normal de cianuración. El tercer mineral, de la zona de Sayapullo – La Libertad, corresponde a relaves de flotación tipo sulfuros con alto contenido de Au. Mediante la lixiviación diagnóstica, el mineral es sometido a diferentes agentes oxidantes que van incrementado su fuerza y van destruyendo los minerales de manera selectiva y liberando el oro, lo que permite determinar en qué tipo de mineralogía se encuentra el oro. Los resultados de los minerales portadores de oro obtenidos de manera indirecta con este método son corroborados por el análisis mineralógico de los residuos de cada uno de los procesos oxidativos mediante microscopía electrónica de barrido, empleando electrones retrodispersados y espectroscopía dispersiva en energía, y difracción de rayos X. Para una mejor confiabilidad de los resultados, se realizan más de cinco repeticiones de cada proceso oxidativo aplicado a los tres tipos de minerales seleccionados.

El Perú es el primer productor de oro en Latinoamérica y el sexto a nivel mundial. Asimismo, en reservas auríferas, se ubica en el séptimo lugar a nivel mundial. Sin embargo, la producción de oro en los últimos años se ha visto disminuida por diversos factores, ya sean sociales, falta de exploración, minerales refractarios y reglas poco claras para los inversionistas. La producción peruana de oro sumó 4.86 millones de onzas en el 2017, siendo 1% menor respecto al 2016, por el proceso de agotamiento del mineral, según Luis Rivera, presidente del Instituto de Ingenieros de Minas del Perú (IIMP). Muchos de estos yacimientos son minerales auríferos refractarios con contenidos de arsénico, carbón, arcilla, entre otros contaminantes. La refractariedad es provocada por la distribución del oro y plata en sulfuros de hierro, formados principalmente por las especies de pirita, la arsenopirita o ambas a la vez, lo cual es perjudicial, ya que dificulta la recuperación del oro y la plata y su rentabilidad económica. Los minerales refractarios no pueden ser tratados satisfactoriamente por ninguno de los procesos metalúrgicos convencionales conocidos, lo que genera un serio problema, debido a los altos costos por elevado consumo de cianuro y las recuperaciones limitadas.

En Sayapullo – La Libertad, en el proyecto minero Sayaatoc – Cascaminas, las recuperaciones de oro fueron por debajo del 60%, lo que conllevó, entre otras razones, a paralizar sus operaciones. Actualmente, se encuentran relaves (sólidos) de procesos de flotación y lixiviación realizados por diversos proyectos, los cuales presentan valores en oro, plata y cobre atractivos para poder estudiar su recuperación y darles un tratamiento para depositarlos adecuadamente, bajo las normas ambientales vigentes. En Santiago de Chuco – La Libertad y Pallasca – Ancash, se presentan minerales carbonáceos que tienen el efecto preg-robbing, “robo de oro” por el mismo mineral que lo readsorbe por la presencia del carbón orgánico, según un estudio en Barrick Lagunas Norte.

La “Petrografía y geoquímica de los intrusivos del prospecto Granada”, investigación realizada por la tesista Mejia N. de la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cuzco, estudio perteneciente al cuadrante NW del cuadrángulo de Santiago de Chuco – La Libertad, presenta secuencias volcánicas del Grupo Calipuy, las cuales fueron intruidas por stocks granodioríticos, de textura porfirítica hasta afaníticas, con sulfuros, con altas leyes de oro, plata y a la vez alto porcentaje de arsénico. Asimismo, en el laboratorio de procesamiento de minerales de la Universidad Nacional de Trujillo, se realizaron pruebas preliminares de lixiviación, obteniendo bajas recuperaciones, por lo cual se requiere mayor estudio en caracterización para determinar con qué mineral está asociado el oro.

Hay dos procedimientos que cumplen con dicha finalidad: la microscopía electrónica de barrido (SEM), que sirve para investigar el comportamiento del oro en los minerales de oro y comprender las fuentes de refractariedad del oro (Chryssoulis & McMullen, 2005); y el proceso de lixiviación de diagnóstico (LD), que sirve para evaluar la refractariedad del oro aumentando en forma secuencial la lixiviación ácida oxidativa seguido de cianuración, según el tipo de mineral. El presente estudio plantea caracterizar y determinar, mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X y el proceso de lixiviación de diagnóstica (LD), tres tipo de minerales de la zona norte del Perú: mineral con alto arsénico de Santiago de Chuco, relaves auríferos de flotación de Sayapullo y minerales auríferos carbonáceos de Pallasca, además de plantear alternativas de tratamiento para la extracción de oro.

Desde el punto de vista técnico, el presente proyecto de investigación se justifica porque emplea instrumentos para el muestreo de minerales refractarios en la región norte del Perú, identificando tres zonas de muestreo y su respectiva caracterización mineralógica, composición química y determinación de la refractariedad. De esa manera, se aporta conocimiento específico sobre dichos minerales. Asimismo, se aplican técnicas para disolver un mineral específico o combinación de minerales refractarios, con etapas de lixiviación ácida oxidante y cianuración de oro. Aparte, el reactivo utilizado en cada etapa de destrucción de minerales depende de la refractariedad de estos, de la cantidad y el pH necesarios para destruir el mineral. Además, para los minerales carbonáceos, se aplica la técnica de calcinación. Con los resultados de esta investigación, se proponen métodos de postratamiento del mineral conforme a su refractariedad.

Desde el punto de vista metodológico, se aplican los conocimientos sobre metodología de la investigación científica, en los enfoques sistémicos para la elaboración de la investigación y aporte de conocimientos sobre el procesamiento de minerales tipo refractarios.

Desde el punto de vista económico, esta investigación permite respaldar el cronograma de actividades y presupuesto financiero del plan de muestreo, caracterización de minerales y pruebas metalúrgicas realizadas en el laboratorio de procesamiento de minerales, ensayos de lixiviación diagnóstica y técnicas de caracterización por microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS) y difracción de rayos X (DRX).

Desde el punto de vista ambiental, todas las pruebas se llevan a cabo en el laboratorio de procesamiento de minerales, donde las soluciones y residuos son controlados y dispuestos en los recipientes adecuados para este fin. Asimismo, se permiten dar alternativas de pretratamiento a relaves de flotación abandonados en la zona de Sayapullo para la extracción de oro y su manejo adecuado de residuos.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación semilla

Son propuestas donde el grupo de investigación desea iniciar o fortalecer el estudio. Está dirigido a regiones (a excepción de Lima Metropolitana y el Callao), y se busca fomentar la investigación y participación de nuevos investigadores.

• Un investigador principal
• Un tesista de pregrado o posgrado
• Un coordinador administrativo

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Minería y su manufactura

Sector: Estratégico

Lugar de ejecución del proyecto: La Libertad

Fecha de inicio: 10/12/2018

Fecha de cierre: 28/08/2020

Plazo de ejecución (meses): 20

Objetivo principal

El problema se presenta para las empresas mineras auríferas que extraen y comercializan minerales, ya sea en forma artesanal, pequeña, mediana y gran minería. En todos los sectores, se presenta el problema de los minerales auríferos refractarios, no siendo rentable por el alto consumo de reactivos y las bajas recuperaciones de oro. Asimismo, por la difícil comercialización debido a las penalidades que incurren por su refractariedad. El objetivo principal del proyecto se centra en la caracterización mineralógica de tres tipos de minerales auríferos refractarios en la zona norte del Perú mediante lixiviación diagnóstica y técnicas de caracterización por microscopía electrónica de barrido (SEM-EBSDEDS) y difracción de rayos X (XDR), con la finalidad de identificar y cuantificar todos los minerales portadores de oro en estos tipos de minerales auríferos refractarios, de modo que se determine las fuentes de refractariedad y se planteen alternativas de tratamiento para la extracción de oro.

Objetivo específico 1

Caracterización química y mineralógica de los tres minerales auríferos refractarios.

Objetivo específico 2

Determinación del oro libre presente en los tres minerales auríferos refractarios.

Objetivo específico 3

Determinación del oro presente en minerales de sulfuros con baja y regular estabilidad en los tres minerales auríferos refractarios.

Objetivo específico 4

Determinación del oro presente en minerales de sulfuros de alta estabilidad en los tres minerales auríferos refractarios y en material carbonáceo.

Institución responsable del proyecto

Universidad Nacional de Trujillo

RUC: 20172557628

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Público

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: La Libertad

Provincia: Trujillo

Distrito: Trujillo

Dependencias: Escuela de Ingeniería Metalúrgica, Laboratorio de Procesamiento de Minerales, Laboratorio de Espectrofotometría

Investigador principal

Nombres: Juan Antonio

Apellido paterno: Vega

Apellido materno: González

Grado académico: Magíster

Nombre del grado académico: Magíster en Gestión de Riesgos Ambientales y de Seguridad en las Empresas

Entidad: Universidad Nacional de Trujillo

Dependencia: Laboratorio de Procesamiento de Minerales

Coinvestigador

Nombres: Nilthon Emerson

Apellido paterno: Zavaleta

Apellido materno: Gutiérrez

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad Nacional de Trujillo

Dependencia: Escuela de Ingeniería Metalúrgica

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional de Trujillo

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional de Trujillo

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional de Trujillo

Coordinador administrativo

Nombres: Gaby Rosa

Apellidos: Amaya Robles

Entidad: Universidad Nacional de Trujillo

Rubros financiables

1. Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

2. Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

3. Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

4. Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

5. Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

6. Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

a. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.
3. Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

b. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.
3. Gastos relacionados a la solicitud de patentes.
4. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

7. Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.