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    CURSO: METALURGIA EXTRACTIVA

    TEMA

    EL DRENAJE ACIDO DE MINA (DAM) Y EL DRENAJEACIDO DE ROCA (DAR)

    ELABORADO POR: AGERICO PANTOJA CADILLO

    LIMA- 2013

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    El presente trabajo tiene como objetivo identificar diferentestecnologas para el tratamiento del drenaje acido de las

    minas(DAM) y el drenaje acido de rocas(DAR) o los sueloscontaminados, para el cual se hacen descripciones de tecnologasclsicas y la descripcin de tecnologas innovadoras utilizadas

    actualmente

    INTRODUCCIN

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    EL DRENAJE ACIDO DE MINA (DAM) Y ELDRENAJE ACIDO DE ROCA (DAR)

    La oxidacin natural de los sulfuros contenidos en residuosmineros puede generar drenaje cido de mina que se caracterizapor alta acidez, y contenido de metales pesados y sulfato.

    Cuando no se puede prevenir o controlar la generacin de DARse requiere recolectar y tratar para su neutralizacin y reduccin

    de los metales y slidos en suspensin a fin de cumplir con losestndares de calidad.

    Algunos de estos contaminantes pueden persistir en efluentesde la unidad minera despus del cese de operaciones.

    Para mitigar el tratamiento de estos efluentes comprende

    procesos fsicos, qumicos y/o biolgicos. Los mtodos detratamiento pueden ser en plantas construidas o mediantetratamientos pasivos.

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    La oxidacin de los sulfuros es compleja y sus efectospueden variar enormemente entre distintos lugares y

    condiciones, por lo que el adecuado manejo de losdrenajes cidos de mina requiere la comprensin de losprocesos que controlan las variaciones espacio-temporales de su calidad.

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    GENERACIN DEL DAR - DAM Y LALIXIVIACIN DE METALES.

    Este proceso de oxidacin de la pirita se produce, pero a un ritmo

    lento y el agua es capaz de amortiguar el cido generado. Laminera incrementa la superficie expuesta de las rocas quecontienen azufre lo que permite la generacin de un exceso decido ms all de las capacidades de las aguas.

    2FeS2(s) + 7O2 (aq) + 2H2O -> 2Fe2 + 4SO4

    -2+ 4H+ (1) La posterior oxidacin del Fe+2 (hierro ferroso) a Fe +3 (frrico) se

    produce cuando el oxgeno suficiente, se disuelve en el agua ocuando el agua est expuesta al oxgeno atmosfrico suficiente.

    2Fe2 + O2 + 2H + -> 2Fe +3 + H2O (2). Una cierta acidez que se consume en este proceso, sin embargo, el

    escenario est listo para una mayor liberacin de iones de

    hidrgeno que superan los beneficios. Hierro frrico puedeprecipitar como el ocre Fe(OH)3, el precipitado de color rojo-naranjaque se observa en las aguas afectadas por drenaje cido de minas),o puede reaccionar directamente con pirita de hierro para producirms hierro y la acidez.

    2Fe +3 + 6H2O 2Fe (OH)3 (s) + 6H+ (3)

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    Cuando el hierro ferroso se produce como resultado de laecuacin 3 y suficiente oxgeno disuelto est presente elciclo de las ecuaciones 2 y 3 se perpeta.

    Una vez que las aguas son lo suficientemente cido, las

    bacterias acidfilas - bacterias que prosperan en pH bajosson capaces de establecer. Los microorganismos pueden jugar un papel importante en

    la aceleracin de las reacciones qumicas que tienen lugaren situaciones de drenaje de la mina. Ferroxidans

    Thiobacillus, una bacteria, que comnmente se hacereferencia en este caso. Estas bacterias catalizan laoxidacin del hierro ferroso, perpetuando las ecuacionesde 2 a 4.

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    Otro microorganismo que pertenece al reino Archaea, llamadoFerroplasma Acidarmanus, se ha descubierto recientemente quetambin juega un papel importante en la produccin de acidez enlas aguas de mina (DAM). Aunque no es una fuente importante, lageneracin de acidez de los iones de hidrgeno en forma de

    precipitados de ciertos metales, se debe tenerse en cuenta alconsiderar las opciones de tratamiento.

    Al+3 + 3H2O -------- Al (OH) 3+ 3H+ (5)

    Fe+3 + 3H2O --------Fe (OH) 3+ 3H + (ver ecuacin 3) (6) Fe 2 + 0,25 O

    2

    (aq) + 2,5 H2

    O ------------ Fe (OH)3

    + 2H + (7) Mn2+ 0,25O2(aq)+ 2.5H2O----------------------------Mn(OH)3+2H

    + (8).

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    Otros metales se encuentran presentes comnmente en lasaguas de drenaje de la mina debido a que existen porqueestn presentes en las rocas, similares a la pirita. Por

    ejemplo, hay una gran variedad de sulfuros de otros metalesque pueden liberar iones metlicos en solucin, pero nopuede generar acidez, las razones para esto no estn claras.Entre ellas tenemos:

    Esfalerita ZnS (s) + 2O2(aq) -> Zn +2 + SO

    4

    -2 (09) Galena PbS (s) + 2O2(aq) -> Pb

    +2 + SO4-2 (10)

    Millerita NIS (s) + 2O2(aq) -> Ni2 + SO4-2 (11)

    Greenockita CdS (s) + 2O2(aq) -> Cd+2 + SO4

    -2 (12) Covelita CuS (s) + 2O2(aq) -> Cu

    +2 + SO4-2 (13)

    Calcopirita CuFeS2(s) + 4O2(aq) -> Cu+2

    + Fe+2

    + SO4-2

    (14)

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    LA NEUTRALIZACIN Y ELIMINACINDE METALES Es muy importante para ganar el control del pH del DAR debido a

    los efectos del pH muchas cosas, incluyendo la solubilidad de losmetales y la cintica de los procesos de oxidacin y la hidrlisis.

    Adems, la relacin entre el pH y los procesos de extraccin delmetal vara entre los metales y los procesos biticos y abiticos.

    Piedra caliza (carbonato clcico), rica en calcita, aumenta el pH delagua por iones de hidrgeno que consumen y la alcalinidad a travsde la adicin de iones de bicarbonatos.

    CaCO3 + 2H+= Ca2 + H2O + CO2 (15)

    CaCO3+ H2CO3 = Ca2 + 2HCO3 (16).

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    PREPARACIN DE LECHADA DE CAL CaO + H2O = Ca(OH)2

    Ca(OH)2 = Ca+

    + 2OH-

    AIREACINOXIDACIN

    El ion ferroso (Fe2+) al neutralizarse da hidrxido ferroso, que es poco estable. Poreso, se aplica aireacin para oxidar el hierro a frrico que es la forma ms estable,segn la reaccin:

    Fe(OH)2 + H2O + O2 = Fe(OH)3

    Los hidrxidos ferrosos no sedimentan como el hidrxido frrico porque generanun lodo muy viscoso.Ventajas de oxidar el hierro:Estabilidad del lodoEficiencia de tratamientoViscosidad del lodo.

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    La neutralizacin y precipitacin de contaminantes a travs de lageneracin de HCO3 y NH3 por la descomposicin bacteriana demateria orgnica, la destruccin o la precipitacin de los productosqumicos en la zona anaerbica catalizada por la actividad de las

    bacterias, la destruccin o la precipitacin de contaminantes en lazona aerbica catalizada por la actividad de las bacterias.

    REACCIONES DE NEUTRALIZACIN CON FORMACIN DEHIDRXIDOS

    Al3+

    + 3OH-

    = Al(OH)3 Co2+ + 2OH- = Co(OH)2 Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2 Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3

    Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)2 Pb2+ + 2OH- = Pb(OH)2 Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2

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    FACTORES QUE FAVORECEN EL DAR

    COMPLEJA GEOLOGA Y MINERALOGA:

    INFLUENCIA DEL CLIMA MINAS ABANDONADAS

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    IMPACTOS DE LA

    MINERA SOBRE ELMEDIO ACUTICO.

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    1. "EL PROCESO DE LA MINERA EN S MISMO"

    El sitio de la mina abandonada en Leadville, Coloradoasociados con la alteracin de la hidrologa

    subterrnea. Se ha sealado que, "el minero y elcompartir de los recursos hdricos depende engerenciar un inters comn para evitar la entrada deagua fresca en un vaco de la mina, la prdida enadministrar los recursos del agua genera el aumento de

    las molestias de los mineros. Compresor de aire en un sitio de una mina

    abandonada

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    2. "LAS OPERACIONES DE PROCESAMIENTO DE MINERALES"

    Por ejemplo, las operaciones de lixiviacin decianuro, mercurio, oro, amalgama.Contaminado abandonado las canchas de

    lixiviacin pueden contribuir a aguascontaminadas de la mina. Minas activas hoyen da, al menos., tienen que tener la

    obligacin de cumplir las normas ambientalespara evitar este tipo de contaminacin.

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    3. LA DESHIDRATACIN, QUE SE LLEVA A CABO PARA HACERPOSIBLE LA MINERA.

    Algunos de los problemas que pueden surgir de bombeo de agua depozos mineros son: el agua la depresin tabla resultante de lareduccin en la disponibilidad de agua para los residentes y elsistema de hyrdologic que rodea, es decir, los humedales, arroyos,lagos, hundimiento de la tierra o el colapso, y, superficiales osubterrneas contaminacin del agua de la mina, si es de malacalidad y se extiende a las vas fluviales cercanas.

    Sin embargo, hoy la industria minera toma algunas medidas parareducir estos impactos a travs de: los flujos de compensacin, enla que se aade agua a las aguas superficiales sensibles, e inclusopuede ser tratada y bombeada a lugares especficos, red local de la

    inyeccin de las aguas subterrneas, fuentes alternas de agua quepuede ser proporcionados a los residentes afectados, y / o aguasque no son afectados por la operacin minera en s, pero no son debuena calidad puede ser tratada antes de descargarla.

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    4. LA FILTRACIN DE LIXIVIADOS CONTAMINADOS DE

    LAS PILAS DE ROCA ESTRIL Y PRESAS DE RELAVES.

    Por ejemplo, las pilas de roca estril, no puedehaber tenido suficiente metal presente que larecuperacin econmica, sin embargo, el

    material de la roca podra tener suficientepirita presente para generar acidez y movilizara los metales.

    5 LA INUNDACIN DE LAS EXPLOTACIONES MINERAS

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    5. LA INUNDACIN DE LAS EXPLOTACIONES MINERASABANDONADAS DESPUS DE LA MINERA QUE HA TERMINADO SUS

    OPERACIONES.

    Mientras que el nivel fretico se encuentra ocultoy la pirita es capaz de oxidar causando unaacumulacin de "generadores de sales cido",cuando el nivel fretico se eleva estas sales se

    disuelven causando un aumento en el pH ymetales disueltos. Hay otros posibles peligros,como la erosin de las columnas de soporte enlos tneles que conducen a la subsidencia y

    tambin, lo contrario el aumento del nivel delsuelo debido a la rehidratacin de los suelos,especialmente arcillas.

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    6. LA DESCARGA DE AGUA DE LA MINA SINTRATAMIENTO

    Despus de la inundacin de funcionamientopuede dar lugar a: la contaminacin de aguassuperficiales, la contaminacin de los

    acuferos por encima, inundacioneslocalizadas y la sobrecarga y la obstruccin dealcantarillas.

    CONTROL DE LA CONTAMINACI N

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    CONTROL DE LA CONTAMINACI NDEL AGUA

    Antes de controlar contaminantes, reducir almnimo el consumo de agua, optimizar surecuperacin y recirculacin.

    Mtodos de tratamiento general: Homogenizacin: minimizar fluctuaciones Neutralizacin: ajustar pH Precipitacin: por reaccin con S. qumica

    Coagulacin y floculacin: aglomeracin Clarificacin: por sedimentacin

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    METALES TXICOS El drenaje cido de mina tambin disuelve metales txicos, tales

    como Cu, Al, Cd, As, Pb y Hg de la roca del entorno. Estos metales, en especial el hierro, pueden recubrir el fondo del

    ro con lamas de color anaranjado a rojo. Estos metales an encantidades pequeas pueden ser txicos para la vida salvaje y elhombre.

    Los metales llevados por el agua pueden ir lejos, contaminando

    cursos de agua y agua subterrnea a grandes distancias. Los impactos en la vida acutica pueden ir desde muerte

    inmediata de peces a subletal, se afecta su crecimiento, suhabilidad de reproduccin.

    El problema de los metales se debe a que no se destruyen en elambiente. Se sedimentan en el fondo y persisten por largo tiempo,constituyendo una fuente de contaminacin por largo tiempo paralos insectos acuticos y a los peces que se alimentan de stos.

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    1. MINAS INACTIVAS

    Aislamiento de sulfuros con coberturas ysellos

    Exclusin del aire con coberturas y sellos

    Inundacin por taponeo de bocaminas

    Deposicin subacutica (permanente yestable)

    Segregacin o mezcla de desmontesgeneradores y neutralizantes de DAR.

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    2. CONTROL DE MIGRACIN DEL DAR:

    Canales de derivacin

    Cubiertas y vegetacin contra infiltracin

    Interceptar flujos de agua subterrnea Diques y muros de contencin para impedir

    derrame de sedimentos contaminados.

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    REMEDIACIN DE EFLUENTES CONTAMINADOS

    TRATAMIENTO ACTIVO-ABIOTICO:

    Coleccin y tratamientoqumico en plantas.

    Debe permitir cumplir

    con los LMP de ladescarga. Es de alto costo, genera

    residuos secundarios,requiere supervisin ymantenimiento

    permanentes

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    TRATAMIENTO PASIVO-ABIOTICO :

    Cunetas alcalinas y drenes anxicos de caliza, Cascadas de aireacin y pozas de sedimentacin. Caso Yanamate: laguna en lecho de roca calcrea permeable.

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    PRE TRATAMIENTO:Dren anxico calcreo aumenta alcalinidad y buffer

    H++ CaCO3--Ca2+ + HCO3

    REACCIN AEROBIA:

    Precipitacin de hidrxidos catalizada por bacterias

    Fe 3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+ (pH >5)

    REACCIN ANAEROBIA:Precipitacin de Sulfuros catalizada por bacterias sulfato- reductoras.

    SO42- + 2CH2O + 2H

    +H2S + 2 H2O + 2 CO2

    Zn2+ + H2S ZnS + 2 H+

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    Un problema de los ALDs es que se forma unacubierta fuertemente adherida sobre la caliza que la

    inactiva y puede atorar el dren. Para superar esteproblema las concentraciones de O2 disuelto, Fe+3 y

    Al+3 deber ser

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    PANTANOS AERBICOS-BIOLOGICOMayormente son usados para aguas

    netamente alcalinas, se favorece la infiltracinde oxgeno, y los metales precipitan comooxihidrxidos, hidrxidos y carbonatos.

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    BIORREACTORES

    Son zanjas o pozos forrados que pueden contener materialescomo cantos rodados, compost, otra materia orgnica, y/o unreactivo alcalino.

    Tambin pueden contener materiales filtrantes como losusados en el tratamiento de aguas residuales municipales,que promueven el establecimiento de microorganismos queprecipitan metales.

    El trmino biorreactor puede incluir pantanos ya queutilizan reacciones biolgicas para tratar aguas. La distincinentre ellas proviene de la literatura.

    Un reto de estos sistemas es lograr una condicin deabandono simple.

    Cuando las aguas son cidas debe elevarse el pH a unacondicin alcalina. Si Al y Fe son los principalescontaminantes se usa la adicin alcalina seguida de una pozaaerbica de sedimentacin para precipitar los metales.

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    BIORREACTORES

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    HUMEDAL ANAEROBIO

    Este sistema opera en permanenteinundacin, el agua fluye por gravedad atravs de un substrato orgnico y otro alcalino,incrementndose el pH hasta niveles cercanos

    al neutro debido a la alcalinidad de losbicarbonatos que se generan en el sistema apartir de la reduccin anaerobia del sulfato y

    la disolucin de la caliza.

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    HUMEDAL ANAEROBIO Principales bacterias anaerobias sulfato reductoras:

    Desulfomaculum (Gram-positiva) y Desulfovibrio, queutilizan como fuente de energa para su metabolismo lasreacciones que ocurren en la materia orgnica delsubstrato (CH2O) y el sulfato disuelto en el agua intersticial.

    La reduccin biolgica del sulfato (SBR) consume acidez

    (H+) y reduce el sulfato a sulfuro metlico insoluble comoparte de la actividad metablica de las bacterias, laprecipitacin de estos sulfuros remueve metales del aguadando como resultado la neutralizacin del medio, talcomo se observa en las siguientes reacciones:

    2 CH2O + SO4=+ H+ H2S + 2 HCO3

    - Me2+ + H2S MeS+ 2 H

    +

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    SISTEMA DE PRODUCCIN SUCESIVA DE ALCALINIDAD (SAPS)

    Consiste en un estanque en cuyo interior se deposita bajo agua dossubstratos, uno de material alcalino y otro de materia orgnica, queestn inundados a una profundidad de entre 1 y 3 m.

    El agua fluye por gravedad, atraviesa los substratos y drena por laparte inferior mediante un conjunto de tubos perforados.

    Un SAPS puede tratar aguas con pH

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    TAPONEO DE MINAS SUBTERRNEAS En zonas montaosas las minas subterrneas abandonadas son la principal fuente

    de contaminacin por DAM, donde la mayora de stas fueron desarrolladas conniveles creciendo de abajo hacia arriba, para tener drenaje por gravedad.

    Los problemas de DAM en minas antiguas se agravan por inadecuados pilares deseparacin entre minas, inadecuadas barreras en el afloramiento y lainterconexin entre minas adyacentes.

    El sellado o taponeo de bocaminas puede minimizar la contaminacin por DAM enminas abandonadas. El principal factor que afecta la seleccin, diseo yconstruccin de tapones de minas subterrneas es la presin hidrulica previstaque el tapn soportar cuando el tapn est listo.

    EL TAPN DE BOCAMINA SECA SIN DRENAJE

    Es un muro en la entrada de la mina. Tapones secos son construidos cuando haypoco o ningn drenaje o no habr ninguna presin hidrosttica. Su funcin es la deimpedir el acceso a la mina y disminuir la produccin de DAM limitando el

    movimiento de aire y agua a la mina profunda. Los tapones secos son construidos de bloques de concreto, mampostera o

    concreto armado, son construidas desde afuera. Son simples, de bajo costo yefectividad a largo plazo debido a la ausencia de presin hidrosttica.

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    EL TAPN DE BOCAMINA HMEDA

    Es un muro a travs de la bocamina que permite el drenajede agua pero impide el ingreso de aire a la mina.

    La produccin de DAM puede ser inhibida al subir el nivelde agua e inunde las labores. Aunque el taponeo hermticode los niveles inferiores de las bocaminas se ha intentadopara prevenir el drenaje y elevar el nivel del agua en lamina, este mtodo ha dado lugar generalmente a la salida

    explosiva del agua por el tapn u otros lugares cercanos. La colocacin de tapones de bocaminas debe por lo tantoser cuidadosamente planeada y ejecutada

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    TAPN HIDRULICO

    Con barrera sirve como mampara estructuralpara la contencin del agua, a veces con salida

    de agua. En la construccin se pone lechada apresin alrededor para sellar y evitar la fugade agua y entrada de aire. Tambin controla

    la subsidencia.

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    LAS TCNICAS DE MANEJO DE AGUA

    Para controlar el DAM incluyen: Derivacin delagua, coberturas de suelo, de plstico,desaguado, inundacin, taponeo de bocaminas

    subterrneas, barreras, cortinas y muros delechada y relleno de minas por inyeccin.

    Cada mtodo es adecuado para situaciones

    especficas y su xito depende de un adecuadoplaneamiento, diseo y construccin.

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    DERIVACIN DEL AGUA

    Es uno de los mtodos ms fciles y baratospara reducir la cantidad de agua en contactocon materiales generadores de cido.

    Se debe tener especial cuidado yplaneamiento para el diseo y construccin detapones de mina y cuando se usa tcnicas de

    grouting para relleno de mina subterrnea obarreras.

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    TAPONEO CON TRAMPA DE AIRE

    Son instalados en bocaminas con drenaje. Construidos con bloques deconcreto, dejando hoyos o tubos para el drenaje.

    Problema: - atoro del hoyo o tubo con sedimento y debris, resultando ensu colapso o fuga por el tapn.

    Estudio de US Bureau of Mines: 14 tapones instalados en 1967 estabanintactos en 1991, slo 1 goteaba.

    La calidad del agua mejora con el tiempo.

    Debido al colapso de muchos sellos hmedos, sellos hidrulicos(hermticos) estn siendo construidos en muchas situaciones de sellohmedo

    Este tipo de taponeo sirve como pieza de obturacin y acta como unarepresa hermtica de agua, capaz de resistir la mxima presinhidrosttica que puede desarrollarse como resultado de la inundacin dela mina. Las fracturas y fisuras de la roca circundante que podran permitirla salida de agua alrededor del tapn, deben tambin ser tratadas pararestringir la conduccin del agua, mediante inyecciones a presin decemento (grouting), incrementando el espesor del tapn e instalandotapones adicionales.

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    TAPONEO DE BOCAMINAS

    Yacimientos no trabajados no son afectados poraire ni agua. En labores mineras stos oxidansulfuros y generan DAR.

    Para reducir el caudal del DAR y mejorar la

    calidad del agua: restringir flujo de agua a laboresy del drenaje de mina.

    El taponeo de socavones encapsula el agua yelimina acceso de oxgeno al mineral, anula o

    reduce caudal del drenaje y reduce su carga demetales pesados.

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    TRATAMIENTO DEL DAR Neutralizacin para precipitar metales pesados

    disueltos. Neutralizantes: Cal, soda custica y caliza. Cuando hay Fe2+: oxidar con aire o bacterias Cuando hay 2 clases de metales: precipitar en 2

    etapas: 1 pH bajo, y 2 pH alto.

    Despus de neutralizacin a pH alto: bajar pH El reciclaje de precipitado reduce volumen de

    precipitado.

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    Descarga

    de lodo

    Reciclaje de lodo

    Agua

    tratada

    Agua cida Aire Lechada

    de calPolmero

    CLARIFICADORpH 4

    pH 7

    pH 8.5

    pH 9.5

    PROCESO HDS DE NEUTRALIZACION EN ETAPAS

    PREVENCI N DE CONTAMINACI N

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    PREVENCI N DE CONTAMINACI NDEL DRENAJE DE RELAVERAS

    Medida: controlar caudal de infiltracin Obras de drenaje externo, interno y canales de emergencia Cobertura de tierra y vegetacin: controla erosin acutica de taludes Reduce caudal drenaje y mejora calidad agua Evita erosin elica del relave Armona de paisaje con vegetacin en relavera Para superar las condiciones del relave, la vegetacin debe: Ser de rpido crecimiento y desarrollo Soportar suelos pobres en nutrientes Resistir el fro y acidez Ser preferentemente verde permanente. Tratamiento del agua de drenaje: Similar al agua de mina, y En la misma planta de tratamiento

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    MITIGACIN DE DARDAM EN LAS OPERACIONES MINERAS

    El tratamiento del DARDAM en las minas en general,requiere un ajuste de pH, oxidacin o reduccin

    (redox), condiciones y / o estabilizacin de losdesechos, las tecnologas de tratamiento se divide enesta categora: la tradicional e innovacin.

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    TECNOLOGA TRADICIONAL O ACTIVO

    Los tratamientos tradicionales o convencionales de las aguas de mina sonlos que siguen el patrn de una planta de tratamiento de aguas residualesordinarias refiere a menudo como tratamiento activo. Hay una variedadde mtodos que se considera "activo", el ms predominante es "ODAS" laoxidacin, la dosificacin con el lcali, y la sedimentacin. El proceso essimilar a la de las plantas tradicionales de tratamiento de aguas residuales.

    Otros tradicionales o "activa" los tratamientos ms comunes para lasplantas de tratamiento de aguas residuales incluyen: sulfidizacin,biosedimentation, absorcin e intercambio inico y procesos demembrana como la filtracin y smosis inversa

    Dependiendo de la situacin puede ser ventajoso para instalar un sistemade tratamiento de agua tradicional. En su mayor parte un sistema deingeniera se puede modificar para obtener la descarga deseadaindependientemente de los cambios en las caractersticas del agua deentrada. Esto puede ser til para los sitios de minera activa confrecuentes cambios en las caractersticas del agua.

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    CASO 1: Russ FORBA que trabaja en la fosa del sitio de Superfund en BerkeleyMontana, afirm que tras la evaluacin de las opciones que no se sentancmodos con la fiabilidad y la eficiencia de remocin de contaminantes asociadosa los tratamientos innovadores, debido a los siete millones de galones por da deflujo y las caractersticas complejas de las aguas residuales.

    Otra ventaja es que los terrenos necesarios para establecer una planta de grandesflujos es mucho menor que el espacio necesario para los sistemas comparables de

    tratamiento. Por ltimo, las plantas tradicionales de tratamiento de aguas residuales son

    acompaados por una gran cantidad de experiencias e informacin, lo que hace laexperiencia ms fcil de encontrar y con un nivel de confianza superior en elrendimiento.

    Los enfoques tradicionales de tratamiento para el manejo de desechos slidos demina incluyen una variedad de excavacin, el ajuste del paisaje, y las tcnicas deestabilizacin. Una vez ms, en la mayora de los casos la preocupacin principal esevitar la infiltracin del agua de los residuos slidos. Los desechos slidos puedenser contenidos en el sitio en una variedad de formas: fosas hermticas, pozos sinrayado, arcilla o tapones de plstico, etc

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    CASO 2: ESTUDIO CASO LA MINA CALIFORNIA GULCH-LEADVILLE, COLORADO.

    Las dos plantas de tratamiento de agua se encuentranen la desembocadura de los tneles mineros

    abandonados: el Tnel del Yak y el tnel de la minaLeadville drenaje. Los tneles fueron construidos parael transporte de minerales de las minas y, a veces dedrenaje de aguas subterrneas para permitir el accesoa la tierra. Las rocas en estos tneles es muy

    perturbado y se expone al agua y el oxgeno por lotanto, la oxidacin de la pirita y la lixiviacin de losmetales y es probable que los efluentes de los tneleses muy problemtico.

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    TECNOLOGA INNOVADOR

    Para los metales comunes en el DAR-DAM (Zn, Pb, Cd, As,Mo, Au, Ag, por nombrar algunos) la reduccin del sulfatopor las bacterias por lo general la premisa detrs del diseode tratamiento pasivo con el objetivo de inducir laprecipitacin de metales como sulfuros . De metales

    comunes para la minera del carbn (Fe, Al y Mn) losprocesos aerbicos, con o sin un agente alcalino son lasaplicaciones ms comnmente aplicado. Otro juegoimportante en el tratamiento pasivo son agentes alcalinos,ms cal, aunque la aplicacin de cal para reducir la acidez,

    no especialmente innovadoras, algunas de las maneras deexponer las aguas cidas a la agente alcalino soninnovadores.

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    Biorreactores estn en algn lugar entre el PRB yhumedales, el agua subterrnea o de superficie y fluye atravs de las reacciones naturales de trabajo para eliminarlos metales. Si del subsuelo, o expuesto a la atmsfera, losbiorreactores son generalmente alineadas, lleno de

    materiales compostados y / o agentes alcalinos, y enalgunos casos incluyen la vegetacin. Los humedalesartificiales son muy similares a los PRB y biorreactores, amenudo alineada con estanques llenos de materia orgnicay / o agentes alcalinos y, a veces la vegetacin. Materia

    orgnica y la vegetacin permiten una oportunidad paraque los metales para absorber y / o absorbido por lassuperficies orgnicas, esto es cierto para biorreactores yPRB tambin.

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    Humedales anaerobios objetivo de promover el crecimiento debacterias reductoras de sulfato y elevar el pH. Humedales aerbicosson los ms utilizados para la red de aguas alcalinas, la infiltracinde oxgeno se anima y los metales se precipitan como oxihidrxidos,hidrxidos y carbonatos.

    Tanto biorreactores y los humedales casi siempre incluyen lossistemas de tendido de tubera, mientras que PRB se colocasimplemente en la trayectoria del flujo.

    A base de cal aplicaciones consideradas innovadoras, son de piedracaliza de anoxia drenajes y sistemas de produccin de sucesivosalcalinidad (SAPS). Este ltimo es muy similar en la construccin y la

    teora de los humedales / biorreactores y tambin una mejora de latecnologa de la piedra caliza de drenaje anxico.

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    LOS DRENAJES DE PIEDRA CALIZA

    Piedra caliza de Drenaje Anxicas (ALD), tratar las aguas cidas ypotencialmente cargados de metales mediante el envo a travs deuna va subterrnea que est lleno de piedra caliza molida. ALDgeneralmente toma en una laguna de asentamiento o de loshumedales para permitir que los metales una oportunidad paraprecipitar y asentarse. El problema con ALD es que a menudo la

    experiencia de blindaje - descrito como una fuerte adhesin y lapacificacin completa de incrustaciones - haciendo que la piedracaliza que se inactiva y, potencialmente, causar la obstruccin deldrenaje. Para instalar un eficaz ALD muchos sugieren que el oxgenodisuelto, Fe +3 y Al +3 concentraciones de ser inferior a 1 mg / L, yalgunos autores han sugerido que la Fe +3 y Al +3 concentracin

    puede ser mayor, entre 1 y 5 mg / L

    HUMEDALES

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    HUMEDALES

    La precipitacin de los metales es una reaccin puramente qumico y no estan dependiente de la temperatura como la precipitacin de sulfatocomunes a los humedales anaerobios. El principal factor limitante paraestos sistemas es precipitar metales acumulados de estos depsitos puedetener que ser removido para permitir la operacin continua de loshumedales. Robert Hedin ha iniciado una empresa que las dragas esta

    acumulacin y la vende para su uso como pigmento en pinturas y tintes.Cuando las aguas son cidas, el pH debe ser levantado y, preferiblemente,las aguas se pueden comprar a la red de condiciones alcalinas. Cuando elhierro y el aluminio son los principales contaminantes entonces ademsalcalina seguida de una laguna de asentamiento aerbicos a menudo seutiliza para precipitar metales y elevar el pH. La aplicacin ms comn delos humedales para las minas de roca dura tiene por objeto establecer

    bacterias reductoras de sulfato en condiciones anaerbicas y, comoresultado de las necesidades metablicas de las bacterias, los metales seprecipitan como sulfuros.

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    BIORREACTORES Biorreactores pasivos estn llenas de zanjas o fosas que pueden

    contener una variedad de materiales, por lo general una mezcla decantos rodados, compost, materia orgnica, y / o un agentealcalino. A veces, por encima de los tanques de tierra contiene unavariedad de materiales, incluyendo los descritos anteriormente yotros tipos de filtros de goteo de los materiales - comn enbiotratamiento de residuos municipales, tratamiento de aguasutilizado para establecer los microorganismos adecuados paraprecipitar metales y ajustar el Ph.Se les conoce como "biorreactores". El tipo de tanque debiorreactor se utiliza para el tratamiento de drenaje cido de mina.Ambos son legtimos en el uso del trmino "bio-reactor", ya queest utilizando las reacciones biolgicas para el tratamiento de lasaguas. Podra decirse que el trmino "biorreactor" en realidad sonPRB, SAPS, y los humedales.

    SISTEMAS DE PRODUCCI N

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    SISTEMAS DE PRODUCCI NALCALINIDAD SUCESIVOS

    Esta tecnologa fue creada en la dcada de 1990 por Kepler y McCleary, laidea es que el drenaje desemboca en la parte superior de la clulacreando una capa superior de agua que impide la infiltracin de oxgenoen las capas inferiores. (tambin se utiliza en las presas de relaves). Lacapa orgnica sirve para eliminar el oxgeno disuelto en el agua, ms abajoen condiciones anaerbicas apoyar el establecimiento de bacterias

    reductoras de sulfato. El ambiente anaerbico es un entorno de reduccinque los cambios de Fe +3 a Fe, dos reduciendo as la probabilidad deprecipitacin de hidrxido de hierro, vase la ecuacin 3. Ya que estasunidades fomentar la reduccin de las condiciones y el establecimiento deSRB, una importante contribucin al tratamiento de las aguas, estasunidades se refieren a veces como de RAPS - Sistemas de produccin dealcalinidad sucesivas. Finalmente, el agua entra en la regin de piedra

    caliza, desprovisto de oxgeno la prevencin de la armadura de piedracaliza. Al salir de la mina el agua se dirige normalmente a una lagunaaerbica de asentamiento o de los humedales para permitir a los metalespara formar precipitados y pulido ms agua.

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    BARREARAS REACTIVAS PERMEABLES

    Hay cuatro medios diferentes reactivos y dos tipos de diseo. Tres de losPRB se "embudo y la puerta de" los tipos, la puerta es donde los mediosde comunicacin reactiva se encuentra y el embudo es de dos paredesimpermeables dirigir las aguas subterrneas a la puerta. Cada puerta eraconsista en un material diferente: (1) huesos carbonizados de fosfato(PO4) pastillas, la fuente de fosfato facilita la formacin de compuestosinsolubles de fosfato de uranilo, (2) de hierro de valencia cero (Zvi)pastillas que provocan la reduccin del uranio (VI ) al menos solubles deuranio (IV), y (3) bolitas oxihidrxidos amorfos frrico (AFO) que retire deuranio por adsorcin a la superficie de xido de hierro. Los otros tres PRBseis pulgadas de dimetro, no pozos de bombeo que consta de diferentesproporciones de fosfato de carbn de hueso y espuma de pellets de xidode hierro, el fosfato se absorber a los pellets de hierro para permitir el

    acceso a la formacin de compuestos de fosfato de uranilo. La hiptesis esque los pozos permitir ponerse en contacto con las plumas ms y serms adecuada para ubicaciones remota

    BIOSOLIDOS

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    BIOSOLIDOS Existe una amplia evidencia para apoyar el uso de bioslidos en la

    recuperacin de tierras. Es un mtodo rentable para reducir el dao

    potencial al medio ambiente y sus ocupantes. Es particularmenteatractiva cuando las otras opciones son la eliminacin y / onivelacin. La extraccin es generalmente cara, sobre todo cuandolos sitios son muy grandes y este mtodo slo se traslada elmaterial de desecho, lo que representa un problema potencial enuna nueva ubicacin. Limitacin slo puede prevenir exacerbacin

    del problema, pero no ayudar a restablecer el funcionamiento delos ecosistemas en el sitio a menos que los suelos naturales seutilizan. El uso de los suelos naturales como las tapas en los sitiosde gran superficie es poco prctico, caro y deja "prestado" zonasmuy perturbadas y est sujeto a una intensa erosin. Bioslidosproporcionar una solucin aparentemente indefinida a los sitios

    contaminados por metales de inters son complejos, lo que reducesu biodisponibilidad, y la salud de la A-horizonte en el perfil delsuelo se mejora. Esto permite que la vegetacin de recuperarse -estabilizar y mejorar la salud del ecosistema de la zona.

    FITORREMEDIACION

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    FITORREMEDIACION

    La fitorremediacin propone el uso de plantas para tratar o eliminar lacontaminacin, se define el trmino como "el uso de las plantas verdes ysu microbiota asociada, las enmiendas del suelo y tcnicas agronmicaspara eliminar, contener o neutralizar contaminantes del medio ambiente.Aunque hay una amplia variedad de subcategoras en el campo de lafitorremediacin slo cuatro sern discutidos: fitoextraccin /phtyomining, fitoestabilizacin, rhizofiltration y phytovolatilization.

    Para ms informacin sobre otras tecnologas, consulte Introduccin a la

    fitorremediacin. Fitoextraccin, o si fitominera metales pueden serrecuperados, se define como: "La absorcin de contaminantes por lasraces de la planta y la translocacin en las plantas. Esta tecnologa deconcentracin deja una masa mucho ms pequea para ser eliminados deque se excavacin del suelo o de otros medios de comunicacin.

    Hay un nmero limitado de plantas

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    FITOEXTRACCION

    Fito-extraccin requiere que las plantas "hiperacumuladoras", esdecir, se captan ms que el promedio de concentracin de metales.

    De acuerdo con Brooks et al., Hay cerca de 300 especies que

    hyperaccumulate nquel, el cobalto 26, 24 de cobre, 19 de selenio,zinc 16, 11 manganeso, talio y uno de cadmio. Aunque estas cifrasson alentadoras son pocas las aplicaciones de campo. Unaconsideracin importante en la aplicacin de fitoextraccin,especialmente con el uso de hiperacumuladoras, es si la vegetacinresultante ser peligroso para la fauna local, esta posibilidad vara

    de un sitio a otro.

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    Es bastante comn en lo que respecta a los yacimientosmineros, es una prctica comn para repoblar lastierras echado a perder la mina para evitar la erosindel suelo y el depsito de tierras contaminadas en losros y las tierras cercanas. La EPA se define como:1. La inmovilizacin de un contaminante en el suelopor la absorcin y la acumulacin por las races,adsorcin en las races, o la precipitacin en la zona delas races de las plantas.

    2. El uso de plantas y races de las plantas para evitarla migracin de contaminantes a travs del viento y laerosin del agua, dispersin de lixiviacin, y la tierra.

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    RHIZOFILTRACION consiste en la eliminacin de contaminantes en solucin a travs de

    la adsorcin o precipitacin en las races de plantas o de la

    absorcin en las races, esto tambin puede lograrse por losmicroorganismos asociados a la rizosfera.

    Esta tecnologa se aplica en el agua, es decir, las plantas son las

    plantas ya sea acutico o las plantas terrestres en una plataforma

    flotante. Los contaminantes pueden ser fsicamente eliminados porla eliminacin de las plantas. Algunas de las desventajas de estatecnologa incluyen la necesidad de un buen control de pH, y unaclara comprensin de la especiacin qumica y la interaccin detodas las especies en el afluente. Adems de esto, el control de laconcentracin del afluente y el caudal puede ser necesario, las

    plantas pueden necesitar para ser cultivadas y luego trasladadas alsitio (especialmente las plantas terrestres), la recoleccin peridicay la eliminacin se requieren, y los resultados de laboratorio nopodra lograrse en el campo.

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    PHYTOVOLATIZACION Phytovolatilization ha sido identificado como un tratamiento potencial

    para los suelos contaminados de mercurio y el selenio, phytovolatilizationse define como la captacin y la transpiracin de un contaminante porplanta, con la liberacin del contaminante o una modificar la forma delcontaminante a la atmsfera de la planta a travs de los contaminantes la

    absorcin, metabolismo de la planta, y el transporte de plantas. Este proceso es beneficioso si los contaminantes de preocupacin se

    transforma en formas menos txicas, por ejemplo, el mercurio elemental yel gas dimetil selenio. Las desventajas son la incertidumbre acerca de losmetabolitos, la acumulacin de plantas saludables, y la incertidumbre

    acerca de otros componentes en el sitio, es decir, donde hay una forma decontaminacin que podra haber muchos ms y hay que entender cmovan a reaccionar con las plantas tambin.