GuÃa MetodolÃ³gica sobre Drenaje Acido en la Industria Minera

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Guía Metodológica sobre Drenaje Acido en la Industria MineraLa temperatura de los sólidos en los relavespermanece relativamente constante, controladaen gran medida por el contenido de humedad delos sólidos.Por otro lado el efecto del viento, puede generarun efecto de aireación al ir renovandoconstantemente el oxígeno disponible para losprocesos de reacción. La velocidad media delviento puede producir un efecto significativo, encuanto a la profundidad que se puede internalizaren un botadero de cierta porosidad.1.b. Actividad microbiológica presente en ripiosde lixiviación: Las bacterias presentes en desechosde minas abandonadas de diferentes sulfurosmetálicos, en desmontes de procesos mineros yen el interior de los relaves, aceleran la velocidadde generación de ácido y de lixiviación de metalespesados. Este proceso se denomina "enfermedadbacteriana" de los residuos mineros. 8La más conocida de estas bacterias es laThiobacillus ferrooxidans (Acidithiobacillusferrooxidans), la cual se emplea actualmente enprocesos de biolixiviación de minerales, luego deldescubrimiento de su capacidad para disolverminerales sulfurados. 9 Esta tecnología reduce elimpacto ambiental respecto a la tecnología clásicade la pirometalurgia, pero su lado oscuro es lageneración del drenaje ácido.Las posibles aplicaciones de la biolixiviación son:• Lixiviación de minerales de baja ley en botaderos.• Lixiviación de concentrados de cobre orefractarios de oro en reactores.• Lixiviación en pilas de sulfuros secundarios decobre (calcosina, covelina).• Lixiviación in situ de la roca.1.c. Cantidad de sulfuros en los residuos oinstalaciones mineras: Es un factor que va adepender del tipo de residuo. El desmonte o rocade mina, que tiene una proporción entre tonelajede material estéril (‹0,2 % Cu) y tonelaje demineral (›0,4 % Cu) de 2:1 o 3:1, puede conteneruna fracción significativa de sulfuros. De estemodo, cualquier mineral sulfuroso reactivo quedaexpuesto a la atmósfera y a las precipitaciones quepasan por el botadero, inmediatamente despuésde haber sido depositado allí.Las reacciones de generación de ácido puedeniniciarse en cualquier lugar del botadero, ygeneralmente se producen en varios sitios. Losbotaderos de desmonte son las principales fuentespotenciales del DAR.Los relaves producidos por procesos de flotacióny cianuración pueden llevar sulfuros, pero secaracterizan por su alta alcalinidad inicial.La explotación minera subterránea (block caving)genera una intensa fracturación en la zonasubyacente. Toda roca sulfurosa fracturada, comoparte de las labores subterráneas, como resultadodel colapso y hundimiento de las labores antiguas,o debido al relleno, puede producir DAR. Seproduce una lixiviación "natural" reforzada porel aire que se infiltra desde las galerías inferiores.Sin embargo, generalmente las zonas fracturadasrepresentan grandes volúmenes con un bajocontenido de sulfuros.2. Factores mineros secundarios2.a. Química del agua de drenaje a lo largo de laruta de flujo: Es un factor que influye en la cantidadde ácido que pueda ser neutralizada en unambiente determinado.8. Información adicional: "La enfermedad de los relaves". Biohídrica. Induambiente, 19969. Información adicional: "Recicladores Invisibles". Induambiente, 199526
Guía Metodológica sobre Drenaje Acido en la Industria MineraLa química del agua de drenaje proveniente delbotadero dependerá tanto de la mineralogía de laroca en la fuente del drenaje ácido, como tambiénde las reacciones con las diferentes rocas a lo largode la ruta de flujo. Dado que toda la pila de rocaso botadero puede estar compuesta por una mezclade tipos de rocas con contenidos de sulfurosampliamente variables, puede surgir agua conuna calidad muy diferente, de cada una de lasdiferentes áreas del mismo botadero.El desarrollo del drenaje ácido en un embalse derelaves es generalmente muy limitado durante laoperación y evoluciona lentamente a lo largo deltiempo, una vez que haya cesado la acumulaciónen el embalse. La oxidación se inicia en la capasuperficial expuesta, después que ha culminadola disposición de pulpas frescas de relaves alcalinos(no durante la operación) y progresa enprofundidad a medida que los relaves drenan yla napa freática se mueve hacia el fondo deldepósito. La oxidación también se produce en lasresquebrajaduras verticales de los depósitossubaéreos.Las operaciones en mina a tajo abierto,generalmente no descargan agua durante suoperación, excepto durante el secado y bombeode la mina, pero es más sencillo controlar lacalidad del agua de descarga de minas a tajoabierto que de las labores subterráneas.La predicción de la carga contaminante de lasparedes de la mina y de cualquier roca adicionalcolocada dentro de ella, exige comprender lamagnitud de la generación de ácido y de lalixiviación/almacenamiento de metales dentro dela roca.3. Factores mineros terciarios3.a. Características físicas del material de residuominero: En el caso del desmonte, que es lasobrecapa y las rocas que deben extraerse paraganar acceso al mineral. La mayor parte deldesmonte se produce en la explotación de minasa tajo abierto, pero a partir del desarrollo delas obras subterráneas, se pueden producirmenor cantidad de desmontes o escombros.Generalmente, esta roca es almacenada en lasuperficie en grandes pilas o botaderos dedesmontes. Estos botaderos son mezcla de materialproveniente de diferentes áreas de explotación odesarrollo minero, están constituidos por rocasgruesas y se almacenan sobre la napa freática. Lamineralogía de la roca, la geoquímica y laspropiedades físicas del material difieren a lo largodel botadero, con una distribución que dependedel tamaño de las partículas, de la ocurrenciamineralógica y del método de construcción delbotadero. En este punto, entra a tomar unaimportancia significativa la definición de lasunidades geológicas en los residuos de roca, paraorganizar su deposición en el botadero.En cuanto al tamaño de las partículas quecomponen el botadero de desmontes, la roca demina de tamaño D50 (diámetro de la partículapromedio determinado por peso) es usualmentemayor que 20 cm, por lo que los mineralessulfurosos y alcalinos en un botadero de desmontepueden estar físicamente separados por distanciassustanciales.Los relaves de flotación se depositan generalmenteen forma de pulpa con un alto contenido de agua.También presentan una baja permeabilidad porlo que el proceso de oxidación es muy lento.En los relaves, el procesamiento del mineral enestado estacionario origina una masa fina,comparativamente homogénea en todo el depósito.En cuanto al tamaño de las partículas quecomponen los relaves, el 100% de la distribucióngranulométrica está por debajo de 0,2 mm dediámetro característico. En cuanto a la entrada deaire (oxígeno), en los relaves se produce desde lasuperficie a través de los poros y resquebrajaduras,a una velocidad limitada por la forma en que elaire se difunde a través de estos materiales.Las labores subterráneas pueden ser una fuenteconsiderable del drenaje ácido, especialmente enlas labores antiguas. Las paredes expuestas se27
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