7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

1/18

GEOQUMICADE RESIDUOS

MINEROS

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

2/18

REGLAMENTO DE LA LEY DE CIERRE DE MINAS D.S. N 033-2005-EM Y SUMODIFICATORIA D.S. N 035-2006-EM

Artculo 10 : Establece como objetivo del plan de cierre garantizar la estabilidadgeoqumica a largo plazo, de los residuos mineros ( roca estril), que en su

interaccin con los factores ambientales no genere efluentes cuyo efectoimplique el incumplimiento de los estndares de calidad ambientales.

TIPOS DE RESIDUOS MINEROS

ORIGEN Y PRODUCCIN DE RELAVES DE CONCENTRADORASEl proceso de concentracin comienza con el chancado del mineral

proveniente de la mina hasta tamaos de partculas generalmente en el rango de

centmetros o milmetros. El mineral chancado es luego reducido a tamaos

menores a un milmetro, en grandes tambores rotatorios clasificados como

molinos de bolas, molinos de varillas y molinos semi-autgenos (SAG). Se

agrega agua al mineral molido y el material permanece en forma de lodo (pulpa) a

travs del resto del proceso de extraccin.

En el proceso convencional de cianuracin, la solucin de cianuro que

contiene los metales disueltos es separada de los relaves a travs de una

decantacin en contra-corriente (CCD). La solucin final es diluida reduciendo

las concentraciones de cianuro y descargada con los slidos de los relaves.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

3/18

El siguiente paso es llamado comnmente flotacin. La flotacin opera sobre el principio de que

partculas individuales que contienen el mineral que se desea extraer son hechas receptivas

selectivamente, a pequeas burbujas de aire que se adhieren a estas partculas y las elevan a la

superficie de un tanque agitado. Las espumas que contienen estas partculas valiosas son retiradas

de la superficie, procesadas, y secadas para transformarse en concentrado, este producto final

de la concentradora, es embarcado a la fundicin para su refinacin. Entre tanto, las partculas de

desecho que quedan constituyen los relaves. Despus de recuperar algo del agua del proceso entanques apropiados, conocidos como espesadores, los relaves son bombeados al lugar

destinado para su almacenamiento. Para el hierro (magnetita) la concentracin precede a la

flotacin, la que entonces extrae los sulfuros de hierro del concentrado de magnetita y los descarga

como relaves. Los procesos de chancado y molienda se realizan en forma similar excepto

que usualmente cuando se realizan hasta un tamao ms fino a fin de mejorar la recuperacin de

granos microscpicos de mineral. Para incrementar el pH hasta alrededor de 11 se agrega cal y la

posterior adicin de cianuro disuelve el oro y la plata.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

4/18

Los procesos similares, carbn en pulpa (CIP) y carbn en lixiviacin (CIL) aaden

carbn al mineral molido como una forma de recuperar el oro y la plata de la solucin

cianurada. Mientras que los relaves slidos CIP y CIL son los mismos, las

concentraciones de cianuro en el lquido efluente que acompaa a los relaves son ms altos que

los obtenidos con CCD.RELAVES:

Se definen como el deshecho mineral slido de tamao entre arena y limo provenientes

del proceso de concentracin que son producidos, transportados o depositados en forma de lodo.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

5/18

OTROS RESIDUOS SLIDOS

Desmonte de mina: es roca extrada durante el minado para tener acceso almineral. En las minas subterrneas, este material es usualmente de tamao

menor que 20 cms. y las cantidades llevadas a la superficie son comparativamente

pequeas. El desmonte de las minas a tajo abierto es mucho ms grueso, su rango de

tamao va desde un metro hasta polvo y las cantidades producidas pueden ser

bastante grandes, llegando a menudo hasta dos a cuatro veces la de los relaves.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

6/18

RESIDUOS O DESMONTES DE PILAS DE LIXIVIACIN, son aqullos que sederivan de un tipo de extraccin mineral que consiste en que al mineral, chancado

o no, se le aade soluciones de cianuro para oro o cido sulfrico para cobre

por medio de una irrigacin superficial o por infiltracin. Un proceso relativo al cobre,

dump leaching, involucra aadir solucin de cido sulfrico a botaderos dedesmonte.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

7/18

ESCORIAS, resultan del enfriamiento de residuos fundidos derivados de lafundicin de concentrados de metales bsicos. Las escorias de fundicin

pueden contener metales tales como arsnico, cadmio, y plomo en

concentraciones potencialmente txicas.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

8/18

LOS RELAVES DE PLACERES O LAVADEROS, son producidos por operaciones dedragados de oro y menos comnmente en el dragado de minerales de estao. Este

material es usualmente del tamao de grava gruesa o mayor y est desprovisto de

nutrientes o material capaz de formar suelos. Los asuntos ambientales involucran

problemas de sedimentacin y revegetacin en los arroyos los cuales son especficos paraestos materiales. El contenido de mercurio de los residuos tanto de grandes dragas

como operaciones en pequea escala en la selva peruana son motivo de gran

preocupacin.

RELAVES DE JIG, son producidos por la separacin gravimtrica, casi siempre encombinacin con la molienda en las operaciones aurferas comunes. Tienen un

tamao mayor que los relaves de flotacin pero en todo lo dems son similares. Laamalgamacin con mercurio es an usada ampliamente para procesar concentrados

gravimtricos de oro en pequeas operaciones del Per.

RELAVES DE CIANURACIN CON AGLOMERACION Y PELETIZACIN, son producidospor el retratamiento de relaves de amalgamacin ricos en oro, mayormente en

operaciones muy pequeas a lo largo de la costa. Los relaves consisten en pelets que

van de uno a dos centmetros en tamao y que son descargados en estado semi seco.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

9/18

Drenaje Acido: El desmonte, los relaves, el mineral agotado, las superficies expuestas enparedes de minas o la roca deshidratada in situ con minerales sulfurosos reactantes

pueden dar como resultado drenaje cido al ser expuestos al agua. El drenaje cido se

produce cuando los minerales sulfurosos se oxidizan y hay abundante agua disponible para

transportar los productos de la reaccin. Los impactos qumicos incluyen bajo pH, un TSDincrementado y concentraciones ms elevadas de sulfato y metales.

Reactivos Qumicos: Los reactivos usados en la recuperacin de productos mineralespodran permanecer en concentraciones residuales en los relaves descargados. Estos

reactivos qumicos, si estn presentes en relaves o en el mineral lixiviado agotado, tienen el

potencial de impactar sobre los recursos del agua superficial y subterrnea si se deja que

rezuman de las instalaciones que los contienen.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

10/18

CARACTERSTICAS QUMICAS

Las caractersticas qumicas asociadas con desechos de minas, reactivos para el

tratamiento del mineral, tcnicas de procesamiento y drenaje de minas juegan un papel

significativo para determinar la estrategia de cierre. Las operaciones mineras

generalmente confrontan alguno de los procesos qumicos que se indican acontinuacin

Minerales solubles: la sobre capa, el desmonte, los relaves y el mineralagotado con frecuencia contienen minerales solubles naturales que incluyen

borato, cloruro, sulfato, bicarbonato y minerales de nitrato. Estos minerales son

fcilmente solubles y pueden incrementar el contenido total de slidos disueltos (TSD)

en las aguas de rezumaderos y escorrentas. Incrementos significativos en el TSD

pueden hacer que el agua no sea apta para beber ni para usos agrcolas o industriales.

ACCION GEOQUMICA DE LAS BACTERAS

Las bacterias son sumamente pequeas, su gran velocidad de multiplicacin y su

intensa actividad fisiolgica las permite tomar parte en reacciones qumicas queafectan a cantidades considerables de materias y hacen que tengan gran

importancia en los ciclos geoqumicos del carbono, nitrgeno, fsforo y azufre.

Las bacterias tienen la capacidad de variar el ph, a su vez el ph modifica el potencial

rdox .

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

11/18

Algunas bacterias disminuye el ph por producir dixido de carbono,oxidar la materia

orgnica a cidos orgnicos, el sulfuro de hidrgeno , a azufre o sulfatos, y el

amoniaco y otros compuestos nitrogenados, a nitritos o nitratos, o por consumir

amoniaco y liberar fosfatos o sulfuros de hidrgenos de las protenas .

Otras bacterias aumentan el ph por desprender amoniaco de los compuestosnitrogenados, consumir el dixido del carbono o los cidos orgnicos, o reducir los

sulfatos y nitratos.

Las bacterias intervienen tambin en la descomposicin de las rocas.

GENERACIN DE DRENAJE CIDO DE ROCAS

El drenaje cido de Rocas puede generarse en o dentro de muchos componentes

mineros como roca de desmonte, relaves, paredes del tajo abierto y labores mineras

(e.g. SRK 1989; Morin y Hutt 1997). Los minerales sulfurosos como la pirita ( que es el

mineral sulfuroso ms abundante) se oxidan cuando estn expuestos lo cual genera

ARD.

CLASIFICAION DE LOS DRENAJES DE MINA.

La clasificacin de los drenajes cidos de mina est en funcin del ph, de la solucin

determinando la clase y el tipo, como se muestra en la tabla N 1 y tabla N 2

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

12/18

TABLA N1: DRENAJEDEMINAENFUNCINDELACLASE

CLASE PH DESCRIPCIN

CIDO 6

Acidez generada por oxidacin de minerales, particularmente de sulfuros.

Niveles de metales disueltos es mayor que en drenajes casi neutros. Asociados

a minas metlicas.

ALCALINO 9 10

Alta alcalinidad genera por disolucin de minerales bsicos, particularmente

xidos, hidrxidos y algunos silicatos.

Niveles de algunos metales como el Al son mayores que en los drenajes casi

neutros.

Asociado con minera de diamantes, molienda de bauxita.

CASI NEUTRO 6..9

Dependiendo de la abundancia de los minerales, en determinados periodos

pueden ser cidos o alcalinos.

Concentracin de metales disueltos algunas veces puede es ceder niveles

txicos

OTROS Irrelevante

Puede afectar la concentracin de metales.

Asociado a minera no metlica como potasa, sales, boratos, bentonita,

gravas, arcillas, etc.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

13/18

TABLA N2: DRENAJEDEMINAENFUNCINDELTIPO.

TIPO PH DESCRIPCIN

I 4.5

Alta concentracin de Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Ni, Pb y otros metales.

Alto contenido de oxgeno

Muy cido( llamado Drenaje Acido de Mina)

II 6.0

Alta cantidad de slidos disueltos.

Alta concentracin de in ferroso (Fe +2) y Mn.

Bajo contenido de oxgeno. Por oxidacin, el PH del agua baja drsticamente hasta

convertirse en tipo I.

III 6.0

Moderada a alta cantidad de slidos disueltos.

Bajo a moderado contenido de in ferroso( Fe+2) y Mn.

Bajo contenido de oxgeno. Alta alcalinidad (llamado Drenaje Alcalino de Mina).

Por oxidacin de metales la acidez generada es neutralizada por la alcalinidad

presente en el agua.

IV

6.0

Alta cantidad de partculas disueltas.

Drenaje neutralizado, pero todava no se han fijado los hidrxidos en el agua.A mayor tiempo de residencia en las balsas mayor fijacin de partculas y el agua

puede llegar a ser similar al tipo V

V 6.0

Agua del drenaje es neutralizado. Alta cantidad de slidos disueltos. Gran cantidad

de hidrxidos precipitados y fijados en las balsas. Cationes restantes son disueltos

por Ca y Mn.

Oxi- aniones solubles como bicarbonato y sulfato quedan en la solucin.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

14/18

ESTABILIDAD GEOQUMICA

Proporcionar un plano general del proyecto (con coordenadas UTM) que muestre la

distribucin final de cada uno de los componentes una vez que se haya

implementado el plan de estabilizacin geoqumica (una vez que se hayan

preparado las cubiertas secas o hmedas, se hayan construido los canales de

derivacin de agua superficial, etc.). El plano debe considerar todos los componentesdel proyecto.

Proporcionar una estimacin de los volmenes y tonelajes de los diferentes tipos de

residuos generados durante la vida de la mina y la estrategia de deposicin.

Proporcionar una caracterizacin geoqumica para todos los tipos diferentes de

mineral, desmonte, relaves, subproductos de procesamiento, escorias, lodos de

tratamiento de agua, y otros residuos industriales slidos que se generen durante lavida de la mina. Esta caracterizacin debe considerar lo siguiente:

Mineraloga.

Contenido de metales.

Balance cido base (ABA).

Monitoreo de la calidad del agua intersticial y/o del drenaje de las pilas demineral, desmonte y relaves provenientes de las operaciones,

Datos de la calidad del agua de la mina.

Calidad de agua superficial y subterrnea gradiente arriba y gradiente abajo de la

zona de disposicin de mineral, desmonte, relaves, subproductos de

procesamiento, escoria, reas de almacenamiento de lodos de tratamiento de agua.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

15/18

MANTENIMIENTO GEOQUMICO

CUIDADO PASIVO

La informacin para describir los programas de mantenimiento final de estabilizacin

geoqumica de cuidado pasivo deber incluir:

Inspecciones de las coberturas usadas para prevenir la generacin de drenaje cido demina, incluyendo cronograma, metodologa y requerimientos de reporte.

Control de los humedales usados para la atenuacin del drenaje cido de mina,

incluyendo el cronograma, metodologa y requerimientos de reporte. Es importante

verificar la operacin propia del sistema de coleccin de drenaje, la vegetacin

remanente y su mantenimiento, y las prdidas por infiltracin.

Control del sistema de transporte y coleccin de agua, incluyendo el cronograma,metodologa y requerimientos de reporte.

CUIDADO ACTIVO

La informacin para describir los programas de mantenimiento final de estabilizacin

geoqumica de cuidado activo deber incluir:

Programa de mantenimiento para los equipos elctricos, mecnicos o de neumticos

usados en el sistema, incluyendo el cronograma, metodologa y requerimientos dereporte.

Mantenimiento del sistema de control de procesos y automatizacin, incluyendo el

cronograma, metodologa y requerimiento de reporte.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

16/18

Control de los sistemas de coleccin y transporte de agua,

incluyendo el cronograma, metodologa y requerimientos de reporte. Controlar la calidad y cantidad del agua tratada.

Controlar la calidad y cantidad de lodos generados.

Control del rea de disposicin de lodos y de almacenamiento en

relacin a su capacidad, confinamiento de los residuos, estructura de la

presa, etc.

Revisin de los planes de emergencia y contingencia para los casos de

fallas de energa, flujos altos o bajos de aguas residuales, fallas de botaderos,

abastecimiento de reactivos qumicos, etc.

Revisin del manual de instrucciones para la operacin, monitoreo y

mantenimiento de las instalaciones y del sistema de tratamiento, y para

garantizar su precisin e integridad.

Garantizar la capacidad y conocimiento del operador sobre la

operacin, mantenimiento y monitoreo de las instalaciones y sistema de

tratamiento.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

17/18

MONITOREO DE LA ESTABILIDAD GEOQUMICA

El programa de monitoreo para las actividades dirigidas a prevenir la generacin de

lixiviacin de metales y drenaje cido de roca deber incluir lo siguiente: Inspecciones de coberturas para detectar la presencia de grietas o fallas en la

superficie.

Frecuencia de las inspecciones y requerimientos de presentacin de informes.

7/26/2019 Geoquimica de Residuos Mineros

18/18