Introdução

CIL (Carbon-In-Leach) é uma das tecnologias de cianidação mais maduras para tratamento de minério de ouro de rocha dura. É amplamente adotada por minas de ouro de médio e grande porte em todo o mundo. Ao contrário da separação por gravidade utilizada para ouro de areia aluvial, o CIL visa ouro de granulometria fina preso dentro da matriz rochosa. Todas as teorias, reações químicas e parâmetros do processo abordados neste artigo seguem os princípios padrão da metalurgia extrativa e dados de operação de plantas industriais. Nenhum número de recuperação exagerado ou técnicas não comprovadas. Este artigo explica o mecanismo químico, fluxo completo do processo, funções do equipamento, parâmetros críticos de controle e as diferenças entre CIL e CIP.

Princípio Químico Básico da Cianidação do Ouro

O metal ouro é quimicamente estável sob condições naturais. Em solução cianídrica alcalina e com oxigênio dissolvido suficiente, o ouro sólido dissolver-se-á em solução aquosa para formar o complexo de ouro cianídrico solúvel. A equação de Elsner simplificada é a reação central:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O = 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

• Cianeto de sódio (NaCN): fornece íon cianeto CN⁻ para formar complexo de ouro.
• Oxigênio dissolvido: agente oxidante essencial; oxigênio insuficiente reduz significativamente a velocidade de lixiviação.
• Ambiente alcalino (calcrio CaO): previne a hidrólise do cianeto e a liberação do gás tóxico HCN; mantenha o pH entre 10,5 e 11,5.

O carvão ativado possui forte capacidade de adsorção em relação ao complexo Au(CN)₂⁻. Característica principal do CIL: a reação de lixiviação e a adsorção no carbono ocorrem simultaneamente dentro da mesma câmara de lixiviação.

CIL vs CIP: Diferença no Processo Central

Muitos minadores confundem CIL e CIP. A distinção é clara na engenharia metalúrgica:

• CIL (Carbônio em Lixiviação):A lixiviação e a adsorção de carvão ocorrem simultaneamente em tanques idênticos. O carvão move-se contra-corrente com a pasta. Assim que o ouro dissolve-se, o carvão adsorve imediatamente o complexo de ouro, mantendo a concentração baixa de ouro na solução e acelerando a dissolução adicional de ouro.
• CIP (Carbureto em Pasta):A lixiviação do minério termina completamente primeiro em tanques de lixiviação dedicados. Em seguida, o pulp totalmente lixiviado flui para tanques de adsorção separados para carregamento de carvão.

Vantagem do CIL: maior eficiência de lixiviação geral, tempo de retenção total mais curto, adequado para minério com ouro fino que se lixivia rapidamente. Reduz o risco de reprecipitação do ouro no pulp.

Processo Completo de Tratamento CIL Passo a Passo

O circuito completo pode ser dividido em 6 etapas principais: Trituração & Moagem → Pré-precipitação de lixiviação → Lixiviação e Adsorção CIL → Tela de Carvão → Desorção & Eletrorrefino → Fundição.

Etapa 1: Trituração e Moagem Fina
Pedra dura em bruto da mina passa pela britadeira de mandíbulas, britadeira de cone e moagem de bolas. A finura alvo para a maioria das minérios de ouro: 70%–90% passando por peneira de 200 mesh (0,074 mm). A moagem libera partículas finas de ouro da rocha gangue. O ouro bloqueado não liberado não pode ser contato pela solução cianídrica e permanecerá não recuperado.

Etapa 2: Espessamento e Pré-condicionamento
A pasta de descarga da moagem de bolas entra no espessador para ajustar a densidade da pasta a 40%–45% de relação de massa sólida. É adicionado cal para ajustar o pH. Para minérios que contenham minerais sulfetados prejudiciais, pode ser aplicada pré-oxigenação para reduzir o consumo de cianeto.

Etapa 3: Lixivação e Adsorção Contracorrente CIL (Circuito Central)
A pasta flui sequencialmente para frente através de 5–8 tanques de lixiviação conectados. O sódio cianeto é dosado nos tanques dianteiros. Carvão ativado flui para trás (contra-corrente): o carvão carregado é transferido do último tanque para o primeiro tanque. Agitadores misturam continuamente a pasta para manter os sólidos suspensos, e ar é injetado para fornecer oxigênio dissolvido. Enquanto o ouro dissolve-se, o carvão adsorve continuamente o complexo de ouro dissolvido. O tempo total de retenção geralmente varia entre 24–48 horas, determinado pelas características minerais do minério.

Etapa 4: Telação e Separação de Carbono
Talheres inter-tanque separam partículas de carvão ativado maiores da pasta fina de minério. O carvão carregado, enriquecido com ouro, é bombeado do primeiro tanque e enviado à desorção. A pasta vazia após o último tanque sofre detoxificação com cianeto antes do descarte de rejeitos.

Etapa 5: Desorção e Eletrólise
O ouro é extraído do carbono carregado utilizando solução química cáustica-cianídrica quente (desorção em alta temperatura e pressão, comumente utilizada). A solução obtida, rica em ouro, flui para as células de eletrólise. Sob corrente contínua, o ouro metálico deposita-se nos cátodos de lâmina de aço.

Etapa 6: Fundição e Regeneração de Carbono
A lama de ouro proveniente dos cátodos é lavada, filtrada e fundida com fluxo dentro do forno para produzir lingotes de ouro. O carbono desgastado vai para a regeneração térmica no forno para recuperar a atividade de adsorção, retornando depois aos tanques CIL para reciclagem.

Parâmetros Operacionais Padrão para Planta CIL

• Densidade da pasta: 40%–45% de sólidos em peso
• valor do pH: 10,5 ~ 11,5 (mantido por cal)
• Concentração de cianeto em solução: 0,2–0,5 g/L NaCN
• Oxigênio dissolvido: ≥6–8 mg/L
• Tamanho das partículas de carvão ativado: 6×12 malha ou 8×16 malha carvão de casca de coco
• Concentração de carbono na pasta: 10–25 g/L
• Recuperação geral de ouro normal para minério de moagem livre: 85%–92%

Nota importante: Para minério de ouro refratário (alto teor de arsenopirita, pirita), a extração direta por CIL proporciona baixa recuperação. É necessário realizar pré-oxidação (queima, oxidação por pressão ou bio-oxidação) antes da cianidação.

Minerais e Impurezas Daninhos

Certos minerais consomem cianeto e oxigênio, aumentando o custo dos reagentes e reduzindo a recuperação do ouro:

• Pirita, arsenopirita: reagem com cianeto e oxigênio, consumo elevado de reagentes.
• Minerais de cobre (crompirita): formam complexos estáveis de cianeto de cobre, competem pelo cianeto.
• Antimônio, ouro com telúrio: difícil de lixiviarm-se sob condições padrão CIL.
• Argila, matéria carbonácea: fenômeno "preg-robbing" – carbono naturalmente ocorrente absorve ouro dissolvido e causa perda permanente.

Lembretes sobre Conformidade com a Segurança e Ambiental

O cianeto é altamente tóxico. Todos os projetos CIL devem satisfazer as regulamentações ambientais locais de mineração:

• Mantenha rigorosamente o pH acima de 10,5 para evitar a geração de gás cianeto hidrogenado tóxico.
• A suspensão de rejeitos deve completar a detoxificação de cianeto (processo SO₂-ar ou método peróxido de hidrogênio) antes do descarte.
• Construa linhas de vedação anti-gotejamento para tanques de lixiviação e instalações de armazenamento de rejeitos, para prevenir a contaminação da água subterrânea.
• Os operadores exigem treinamento profissional em segurança e equipamento de proteção.

Perguntas Frequentes

Q1: O CIL consegue processar ouro de areia aluvial diretamente?
A: Não é economicamente viável. O ouro alluvial pode ser recuperado de forma eficiente via separação gravitacional. CIL exige moagem fina e reagentes cianidros caros; é projetado para minério de rocha dura onde o ouro está preso na rocha.

Q2: Por que a recuperação não consegue atingir 100% em uma planta CIL?
A: Principais razões: ouro fino preso em gangue não moída, minerais carcomosos que retiram o ouro (preg-robbing), lixiviação incompleta, perda de ouro em rejeitos finos. Ores livres normalmente não ultrapassam 92%–94% de recuperação com o padrão CIL.

Q3: Qual é a vida útil do carvão ativado?
A: O carvão gradualmente desgasta-se em pó fino durante a circulação. Após múltiplos ciclos de regeneração, a atividade do carvão diminui. Normalmente, a taxa de reposição de carvão é de 5–10 kg por tonelada de minério processado.

Conclusão

O processamento de ouro CIL depende da química de arraio de cianeto e da adsorção simultânea em carvão ativado. Sua vantagem principal é combinar arraio e adsorção em uma única circuito para melhorar a força do motor da reação. O desempenho depende fortemente da mineração do minério, da finura da moagem, da oferta de oxigênio dissolvido e do controle estável dos reagentes. Antes de construir uma usina CIL, testes de arraio em laboratório e análise mineralógica são obrigatórios. Tipos inadequados de minério levam ao consumo elevado de reagentes e baixa recuperação de ouro. Entre em contato conosco para agendar testes de minério e fornecer um projeto de usina CIL adequado.