CONVOCATORIA CONTAMINACIÓN MINERA DEPARTAMENTO DE ORURO Y POTOSÍ

INFORME SEGUNDO TRIMESTRE PROYECTO:

PROPUESTA TÉCNICA, SOCIOECONÓMICA Y AMBIENTAL DE TRATAMIENTO DE SEDIMENTOS DE

RÍOS CONTAMINADOS COMO ALTERNATIVA DE REMEDIACIÓN AMBIENTAL Y DESARROLLO

ECONÓMICO LOCAL

DIRECCIÓN DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO

Junio de 2009

A. Información General del Proyecto

CONVOCATORIAS “CONTAMINACIÓN MINERA EN ORURO Y POTOSÍ”

Título del Proyecto: PROPUESTA TÉCNICA, SOCIOECONÓMICA Y AMBIENTAL DE TRATAMIENTO DE SEDIMENTOS DE RÍOS CONTAMINADOS COMO ALTERNATIVA DE REMEDIACIÓN AMBIENTAL Y DESARROLLO ECONÓMICO LOCAL Institución (si corresponde): DIRECCIÓN DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN

CIENTÍFICA - UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO

Institución(es) que apoya (n) la investigación:

Coordinador(a) del Proyecto: Dr. Ing. Gerardo Zamora E.

Equipo de Investigación:

Función en el Equipo Actualizaciones (Dirección, teléfono, mail, etc.)

1. Dipl. Ing. Genny Claure Álvarez 2. M. Sc. Ing. Milton Pérez Lovera 3. Dr. Ing. Antonio Salas C. 4. M. Sc. Ing. Octavio Hinojosa C. 5. M. Sc. Arq. Humberto Covarrubias 6. Dipl. Ing. Cinda Beltrán O.

Especialista Medio Ambiental Especialista en Desarrollo Local. Especialista en Restauración de Sitios Mineros Especialista Ambiental Minero Especialista en Teledetección Especialista en Metalurgia - Medio Ambiente

Bolivar Nº 1173 entre Magallanes, 25254964 giclaure@gmail.com Caro Nº 1261 entre Linares, 25252004 miltonrpl@yahoo.com Ciudad Univ. Edif. Metalurgia, 25261046 salasdeviaje@yahoo.es Ciudad Univ. Edif. Metalurgia, 25263888 octahinojosacarrasco@hotmail.com 6 de Octubre esq. Ayacucho, 25276790 humbertocov@hotmail.com Ciudad Univ. Edif.. Metalurgia, 2526388 cebeltran2003@hotmail.com

Redactor del informe:

Dipl. Ing. Genny Claure Álvarez M.Sc. Ing. Milton Pérez Lovera

B. Resumen ejecutivo Resumen ejecutivo: A cinco meses de iniciado el Proyecto: Propuesta Técnica, Socioeconómica y Ambiental de Tratamiento de Sedimentos de Ríos Contaminados como Alternativa de Remediación Ambiental y Desarrollo Económico Local, se han cumplido con el cronograma planificado; habiéndose logrado ejecutar el Diagnóstico Socioeconómico y Ambiental de la zona objeto de estudio el cuál corresponde el Informe Primer Trimestre, marzo de 2009. Los tres siguientes meses que corresponde al Informe Segundo Trimestre y en función al cronograma de actividades, se realizó la caracterización y tratamiento de sedimentos por concentración centrífuga provenientes del río Pairumani (zona de estudio). El río que arrastra residuos de operaciones mineras desde la parte superior donde se encuentran los distritos mineros de Morococala, Santa Fe y Japo es bastante accidentado y así continúa en gran parte de su extensión. Esta situación dificulto enormemente el muestreo sistemático del río, por ello se busco una superficie menos accidentada y posible de ser muestreada para obtener muestras que permitan realizar el trabajo que se había planificado. Esta región es precisamente desde la comunidad de Pairumani, ubicada en la parte baja de la zona en estudio hasta la altura del puente Pairumani, de la carretera asfaltada Oruro-Machacamarca, donde se tomaron las muestras. Los resultados del trabajo experimental se puede manifestar que todas las muestras tratadas tienen valores interesantes de estaño que pueden ser recuperados por concentración gravimétrica usando equipos de clasificación, equipos de concentración centrífuga como el concentrador Falcon y mesas vibrantes. De acuerdo a los resultados obtenidos se puede evidenciar que la cantidad de estaño presente en las muestras va aumentado a medida que se aleja del distrito de Pairumani y también aumenta la presencia de sulfuros, seguramente porque las partículas finas con alto contenido de estaño y sulfuros han sido arrastradas hasta las partes bajas como es toda la zona de Pairumani y Aco Aco. También se debe mencionar que los resultados logrados sin el uso de la centrifuga Falcon son ligeramente superiores a los obtenidos con la centrifuga, lo que permite indicar que la granulometría del elemento de interés no es tan fino como se suponía y que es posible recuperar el mismo por concentración gravimétrica tradicional. El material tratado, característico de los ríos, contiene grandes cantidades de material estéril como son las gravas presentes de diferentes tamaños y solo la granulometría fina es la que puede ser considerada para un posible tratamiento industrial como material con valor comercial. Un análisis mas profundo respecto a las posibilidades de tratamiento de estos residuos, se realizó el análisis de un compósito de las muestras de los puntos tomados y el resultado indica que los sedimentos del río, hasta una profundidad de 0.60 metros, tiene una ley promedio de 0.165% Sn y eliminando toda la fracción gruesa, por encima de 65 Mallas Tyler el contenido de estaño subiría a 0.64%; además debe considerarse que el tonelaje que podría considerarse como materia prima para una posible operación industrial es de 14.33%. Por otro lado, si se considera una longitud “aprovechable” del río de 7 kilómetros con un ancho promedio de 85 metros y, además, considerando una posible operación de una draga que tomará los sedimentos no solo hasta una profundidad de 0.60 m sino hasta una profundidad de 1.50 m, se efectúa la estimación del volumen en 892,500 m3; la densidad aparente promedio se ha estimado en 1.752 ton/m3, luego se tiene un tonelaje de 1’563,660 toneladas de sedimentos que deben ser removidos, de este tonelaje solo el 14.33% correspondería a la fracción -65 Mallas Tyler y que permitiría efectuar el trabajo de recuperación del mineral de estaño, esta recuperación estaría en función del flujograma empleado pero que de todas formas fluctuaría entre 25 y 29%. Si bien, este informe puede ser considerado como un aporte y una base para tomar una decisión respecto a un tratamiento industrial, sería conveniente para lo mismo, efectuar un pilotaje con mayor tonelaje en un lugar intermedio del río.

C. Matriz de avance de actividades programadas según el plan de trabajo

Periodo de

Ejecución de la 1ra Fase ACTIVIDADES 3 meses

COMENTARIOS

Determinación de puntos de muestreo

El río, que baja desde la localidad de Morococala, pasando por las proximidades de los distritos de Japo y Santa Fe, es bastante accidentado y estrecho hasta el sector de Pairumani, a partir de esta población y hasta el puente en la carretera Oruro-Huanuni, el río es menos accidentado y mas ensanchado, por tanto más adecuado para el muestreo del lecho, que fue en un total de tres puntos de muestreo.

Preparación de equipos y protocolos de muestreo

El Laboratorio Concentración de Minerales de la Facultad Nacional de Ingeniería de la Universidad Técnica de Oruro, se encargo de realizar el muestreo y la realización de pruebas de concentración de mineral de estaño, casiterita, por un proceso combinado de preconcentración centrifuga seguida de concentración gravimétrica en mesas vibrantes. Para tal efecto dicho laboratorio realizó la preparación de equipos y protocolos de muestreo.

Campaña de muestreo

Se realizó a una altura del lecho o profundidad que fue definida en 60 cm fue establecida a través de sondeos preliminares observando la presencia de minerales sulfurosos cada 10 cm; la presencia de minerales sulfurosos, principalmente piritas, es notorio en la parte superficial, hasta unos 20 cm, luego va disminuyendo y casi perdiéndose a medida que se desciende hasta una profundidad de 50 cm y a los 60 cm ya no se observa la presencia de estos sulfuros, por ello se estableció esta profundidad.

Análisis físicos y químicos

Se realizó el análisis físico y químico de las muestras de sedimentos del río Pairumani en los tres puntos de estudio. Contando con datos de porcentaje de estaño, ley de azufre, densidad aparente.

Pruebas geoquímicas estáticas y dinámicas

Se realizó las pruebas geoquímicas estáticas y dinámicas (ver anexo, figura 2)

Preparación de la carga

La preparación de la carga para la experimentación metalúrgica en sí, con todas las muestras obtenidas en los puntos 1, 2 y 3, se llevaron a cabo de acuerdo a lo que se muestran en el flujograma de la figura 2 (anexo)

Pruebas de concentrabilidad (estudio de parámetros)

Se realizó las pruebas de concentrabilidad, realizando: Concentración centrifuga en Falcon Concentración en mesas vibrantes Separación magnética

Actividad en marcha de acuerdo a lo previsto: Actividad Nueva: Actividad Abandonada: X Actividad Realizada:

D. Descripción de trabajos efectuados de acuerdo al cronograma establecido para el periodo correspondiente 1. DETERMINACIÓN DE PUNTOS DE MUESTREO; se determino los puntos de muestreo a lo largo del río Pairumani a partir de la comunidad del mismo nombre (zona baja de la zona en estudio), hasta el puente (carretera asfaltada Hunauni-Oruro), tiene una longitud aproximada de 7 kilómetros. 2. PREPARACIÓN DE EQUIPOS Y PROTOCOLOS DE MUESTREO; se realizó los protocolos de muestreo, en los que se tomaron en cuenta el secado de muestras, homogeneización, cuarteo y obtención de muestras representativas. Para las diferentes pruebas, posteriormente se realizó una clasificación en diferentes tamaños (granulometría). Con respecto a la preparación de equipos, se trabajo en el Laboratorio Concentración de Minerales de la Facultad Nacional de Ingeniería de la Universidad Técnica de Oruro, en la que se re realizó la caracterización física, química y mineralógica de los sedimentos, pruebas geoquímicas estáticas y dinámicas, pruebas de flotación y concentración centrífuga. 3. CAMPAÑA DE MUESTREO; se realizó en total 14 muestras de sedimentos en los tres puntos designados sobre el río Pairumani.

Punto 1. Este punto está ubicado a un kilómetro, aproximadamente, de la población de Pairumani. Se tomaron 4 muestras, cubriendo todo el ancho de la playa del río, (aproximadamente 50 m) con un peso aproximado de 350 kilogramos. Punto 2. Este punto esta ubicado a unos 4 kilómetros, aproximadamente de la población de Pairumani; se tomaron 5 muestras en forma transversal al río que tiene un ancho de playa de 80 m, aproximadamente. Peso aproximado de la muestra, 450 kilogramos. Punto 3. Esta ubicado a la altura del puente Pairumani, de la carretera asfaltada Oruro-Machacamarca. Se tomaron 5 muestras en los lugares donde se muestra en el esquema de la figura 1, el ancho del río en este sector es mucho mas ensanchado con una longitud aproximada de 120 m. Peso aproximado de la muestra, 400 kilogramos.

4. ANÁLISIS FÍSICOS Y QUÍMICOS; para los tres puntos de muestreo se realizo el análisis del contenido de estaño y una ley de azufre en el común de la muestra, considerando la fracción gruesa +2” que se ha dejado en el lugar luego de un pesaje; mientras que el común de la fracción -2”, determinado por análisis químico. De la misma forma se ha determinado la densidad aparente de la muestra común en los diferentes puntos de estudio. 5. PRUEBAS GEOQUÍMICAS ESTÁTICAS Y DINÁMICAS; de los sedimentos para estudiar el aporte de acidez y carga de metales pesados de los sulfuros presentes. 6. PREPARACIÓN DE LA CARGA; se realizó el secado de muestras, homogeneización, cuarteo. Posteriormente se prepararon muestras comunes para su respectivo estudio y análisis: común 1 (análisis granulométrico), común 2 (análisis químico), común 3 (densidad aparente). Y el resto de la carga paso por un proceso de tamizado y clasificación para pasar a las pruebas de concentrabilidad. 7. PRUEBAS DE CONCENTRABILIDAD; para ingresar a la etapa de pruebas de concentrabilidad primero se elimino la fracción +65 mallas Tyler (ultimo análisis granulométrico), se tiene una cabeza calculada de 0.86% Sn DE LA FRACCIÓN -65 Mallas Tyler; material con el que debe realizarse el trabajo experimental. Con la fracción -65 Mallas Tyler se efectuó la

flotación de los sulfuros presentes en la muestra. El non float de la anterior etapa se somete al tratamiento en el concentrador centrífugo Falcon. Posteriormente el preconcentrado del Falcon se somete a una concentración en mesa vibrante, por el contenido de impurezas de óxidos de hierro es sometido a una etapa de separación magnética. La cuál es la última etapa para determinar el concentrado de estaño

E. Resultados obtenidos en el periodo correspondiente a los 3 meses (segundo trimestre) de la 1ra Fase de Ejecución de las Investigaciones (De ½ a 2 planas como máximo)

Los resultados del trabajo realizado hasta la fecha son: Punto 1 El contenido de estaño en el común de la muestra, determinado por cálculo, es de 0.15% Sn, considerando la fracción gruesa +2” que se ha dejado en el lugar luego de un pesaje; mientras que el común de la fracción -2”, determinado por análisis químico es de 0.25% Sn y una ley de azufre de 0.01%. La densidad aparente de la muestra común es 1.817 g/cm3. Con la fracción -65 Mallas Tyler se efectuó la flotación de los sulfuros presentes en la muestra, donde se elimina, prácticamente todo el sulfuro y esto permite establecer que, aproximadamente, un 0.26% en peso del total corresponde a este material También se puede mencionar que la operación de eliminación de sulfuros se realiza con alta eficiencia ya que el 99% de la distribución de estaño se queda en el non float. El non float de la anterior etapa se sometió al tratamiento en el concentrador centrífugo Falcon. Se obtiene un producto con ley de estaño interesante y con una aceptable recuperación; naturalmente que es posible mejorar estos índices merced a un segundo paso en el Falcon, paso scavenger, si el caso así lo requiere. El preconcentrado del Falcon se somete a una concentración en mesa vibrante. Del balance metalúrgico se puede establecer una baja recuperación en la mesa, porque la granulometría es fina y porque parece que faltaría liberación en una buena parte del mineral de casiterita; es por esta posible razón que un 36% de la distribución del estaño se encuentra en el producto segundas o mixtos. Por otro lado, el concentrado obtenido no tiene aún una ley comercial porque este producto esta acompañado por una considerable cantidad de material magnético (magnetita y hematita, óxidos de hierro); por tanto, este producto se sometido a una etapa de separación magnética. El producto no-magnético es el concentrado final de casiterita, es un producto comercializable aunque la recuperación total es baja, apenas llega al 14.71%. Por otra parte se realizó pruebas de concentración sin incluir la centrifugación Falcon. El producto no-magnético es el concentrado final de casiterita, es un producto comercializable aunque la recuperación total es baja, pero ligeramente superior al tratamiento con la centrifuga. Punto 2 El contenido de estaño en el común de la muestra, determinado por cálculo, es de 0.17% Sn, considerando la fracción gruesa +2” que se ha dejado en el lugar luego de un pesaje; mientras que el común de la fracción -2”, determinado por análisis químico es de 0.25% Sn y una ley de azufre de 0.03%. La densidad aparente de la muestra común es 1.743 g/cm3. Al igual que en las muestras del punto 1, el punto 2 con la fracción -65 Mallas Tyler se efectuó la flotación de los sulfuros presentes en la muestra, donde se elimina, prácticamente todo el sulfuro y esto permite establecer que, aproximadamente, un 0.04% en peso del total corresponde a este material, menor cantidad que la que se encontró en la muestra del punto 1; por otro lado, esta eliminación permite elevar ligeramente el

contenido de estaño. También se puede mencionar que la operación de eliminación de sulfuros se realiza con alta eficiencia ya que más del 99% de la distribución de estaño se queda en el non float. El non float de la anterior etapa se sometió al tratamiento en el concentrador en mesa vibrante, se obtiene una recuperación aceptable; esta recuperación tenderá a subir en la medida en que se efectúe la recirculación de los productos intermedios como en este caso, las segundas de mesa. El concentrado obtenido, no tiene aún una ley comercial porque este producto esta acompañado por una considerable cantidad de material magnético (magnetita y hematita, óxidos de hierro). El producto no-magnético es el concentrado final de casiterita, es un producto comercializable. La recuperación total, aunque sigue siendo baja, mejora considerablemente con relación al obtenido en el punto 1. De la misma manera en que se realizo en el punto 1, en este punto se realizo la experimentación metalúrgica sin el uso del concentrador centrífugo Falcon; la poca cantidad de sulfuros eliminados no influye en la ley del non float que será alimentada a mesas para su concentración. La recuperación en mesa es buena considerando la fina granulometria de la muestra, favorecida por la eliminación de las lamas en la etapa de flotación de sulfuros. El producto no-magnético es el concentrado final de casiterita, es un producto comercializable. La recuperación total mejora bastante con relación al punto 1 y también mejora con relación al uso del concentrador centrífugo, dando la impresión de que no es necesario un equipo centrifugo y que la granulometría no es tan fina como para recurrir a este moderno equipo. con relación al uso de la centrifuga Falcon. Punto 3 El contenido de estaño en el común de la muestra, determinado por cálculo, es de 0.20% Sn; es la muestra que tiene poca cantidad de material grueso, se presume que la elevada ley de cabeza con relación a las otras muestras es que en esta prevalece la granulometría fina; por otro lado, el común de la fracción -2”, determinado por análisis químico es de 0.30% Sn y una ley de azufre de 0.09%. La densidad aparente de la muestra común es 1.796 g/cm3. Esta muestra contiene poco sulfuros, con relación a la anterior muestra (Punto 1 y Punto 2), por esta razón se altera el orden de tratamiento; en primera instancia se efectúa el tratamiento en el concentrador Falcon. Se obtiene un producto con un Radio de Enriquecimiento de 2.12 y con muy buena recuperación. Con la fracción -65 Mallas Tyler se efectuó la flotación de los sulfuros presentes en la muestra, se elimina, prácticamente todo el sulfuro y esto permite establecer que, aproximadamente, un 0.08% en peso del total corresponde a este material; por otro lado, esta eliminación permite elevar ligeramente el contenido de estaño. También se puede mencionar que la operación de eliminación de sulfuros se realiza con alta eficiencia ya que más del 99% de la distribución de estaño se queda en el non float. El non float de la flotación se somete a una concentración en mesa vibrante, el concentrado obtenido no tiene aún una ley comercial porque este producto esta acompañado por una considerable cantidad de material magnético (magnetita y hematita, óxidos de hierro); por tanto, este producto debe todavía ser sometido a una etapa de separación magnética. En el proceso de concentración en mesa se obtiene una buena recuperación, aunque la misma tenderá a subir una vez que empiecen a recircularse los productos intermedios como las segundas de mesa que contiene una elevada distribución de estaño.

El producto no-magnético es el concentrado final de casiterita, es un producto comercializable aunque la recuperación total es baja, pero mejor que en los anteriores puntos (1 y 2). De la misma forma que se realizó en los puntos 1 y 2, se efectuó la prueba de concentración sin incluir la centrifugadora Falcon, con la finalidad de comparar los resultados finales por cuanto en el proyecto final seria recomendable efectuar este análisis con la posibilidad de disminuir los costos de inversión. La recuperación en mesa es buena considerando la fina granulometria de la muestra, favorecida por la eliminación de las lamas en la etapa de flotación de sulfuros. El concentrado de mesa, por el contenido de impurezas de óxidos de hierro es sometido a una etapa de separación magnética. El producto no-magnético es el concentrado final de casiterita, es un producto comercializable; la recuperación total mejora con relación al punto 1 y con relación al uso de la centrifuga Falcon. Un análisis económico permitirá establecer, las posibilidades de una operación industrial rentable.

F. Dificultades encontradas y alternativas de solución

1.Si se identificaron dificultades durante el periodo de investigación, por favor indíquelas: 1] Una de las dificultades fue las lluvias permanentes que se dio en el sector en la fecha planificada para la toma de muestras de sedimentos. Por tal razón se diferido hasta que pasen las lluvias (segundo trimestre de la primera fase) 2] La zona de posible explotación en un inicio (todo el río Pairumani), que abarca desde la zona alta Morococala, Santa Fé y Japo, la zona baja donde se encuentra las comunidades de Pairumani y Aco Aco. El perfil demasiado escarpado y angosto de la cuenca hacia arriba, imposibilita la posible aplicación de la propuesta a lo largo de todo el río.

2. Cuales son las soluciones previstas para subsanar estas limitantes: 1] Se ha diferido la toma de muestras para el segundo trimestre de la primera fase, la cuál se subsano sin ningún problema, de lo cuál el presente informe corrobora tal circunstancia. 2] La posible zona de explotación se enmarca a la parte baja de la cuenca (comunidades de Pairumani y Aco Aco), donde la accesibilidad no presenta las limitantes de la parte superior de la cuenca.

G. Comentarios del Coordinador

CUADRO RESERVADO PARA EL COORDINADOR DEL PROYECTO El Proyecto ha sido iniciado el 12 de Enero de los corrientes. En la primera fase se tiene dos etapas en cuánto al cronograma de actividades, la primera etapa es la de realizar el Diagnóstico Socioeconómico Ambiental, el cuál se cumplió satisfactoriamente (Informe Primer Trimestre, marzo de 2009). La segunda etapa es la Caracterización y Tratamiento de Sedimentos por Concentración Centrífuga, de la cuál el presente informe contempla lo planificado y ejecutado sin ningún inconveniente que pueda retrazar la investigación. Asimismo, en esta etapa se realizó las actividades de muestreo de sedimentos los cuáles fueron analizados por diferentes pruebas en el Laboratorio Concentración de Minerales de la Facultad Nacional de Ingeniería de la Universidad Técnica de Oruro, los resultados del producto no-magnético que es el concentrado final de casiterita, es un producto comercializable, siendo las muestras del Punto 3 más expectables. Un análisis económico dará la posibilidad de una operación rentable de recuperación de casiterita a partir de los sedimentos mineralizados acumulados en el río Pairumani. Se tiene previsto realizar el estudio técnico, económico y ambiental a partir de los resultados encontrados en la dos etapas planificadas de la primera fase, el cuál será entregado en el informe final de la primera fase de la investigación.

H. Bibliografía