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la oxidación en esta etapa. Finalmente, el drenaje se
caracteriza por alcanzar niveles elevados de sulfatos
y rangos de pH > 4,5.
La velocidad de oxidación de la reacción está controlada
por el suministro de O 2
y por el intervalo de retardo.
Durante este intervalo, la acidez generada es, en
primera instancia, neutralizada por distintos minerales
con capacidad de neutralización, p. ej. carbonatos
(CO 3
2-
) (Véase Apartado 2.1.2. Reacciones de neutralización).
A medida que continúa la generación de ácido y
se agotan o se vuelven inaccesibles estos minerales,
el pH disminuye. Como consecuencia, la velocidad de
acidificación es variable en el tiempo. Así, al principio
de esta etapa se mantiene un pH casi neutro, el que
disminuye progresiva y gradualmente como se observa
en la Figura 2. En este sentido, se debe tener en
cuenta que una etapa temprana del proceso no necesariamente
representa la calidad del drenaje en el largo
plazo, precisamente por el efecto que el intervalo de
retardo puede tener en su calidad (INAP, 2012).
La Etapa 2 corresponde a la oxidación biótica o abiótica
de hierro ferroso (Fe 2+ ) a férrico (Fe 3+ ) (Reacción
2), y posterior precipitación en forma de hidróxidos
(p. ej. ferrihidrita (Fe 3+ ) 4-5
(OH,O) 12
) (Reacción 3) y en
forma de oxihidróxidos (Reacción 4), generando un
precipitado relativamente insoluble de color anaranjado-rojo,
que se observa a menudo en la mayoría de
las faenas donde hay generación de DMA (Figura 3).
Durante esta etapa continúa la liberación de protones
(H + ) y los rangos de pH varían entre 3,5 y 4,5.
La Etapa 3 corresponde a la oxidación catalizada biológicamente,
donde el hierro ferroso (Fe 2+ ) se oxida a
férrico (Fe 3+ ), bajo la presencia de bacterias aeróbicas
(Reacción 2).
A medida que se consume la alcalinidad disponible, el
Fe 3+ se convierte en oxidante (Reacción 5) en rangos
de pH < 3,5 y con una velocidad de oxidación considerablemente
más alta que en la Etapa 1, ya que se
estima que la acción catalizadora de las bacterias
aumenta entre 10 y 1 millón de veces esta velocidad.
Si bien el oxígeno, en esta etapa, deja de ser el principal
agente oxidante, seguirá siendo imprescindible en
la formación de hierro férrico (Fe 3+ ) y en la proliferación
de las bacterias aeróbicas catalizadoras.
Resultado de la ocurrencia de ésta reacción (Reacción
5) la acidez del medio aumenta, ya que la cantidad
de protones (H + ) liberados es mayor (16H + ) en
comparación con las etapas anteriores. Igualmente,
el medio se va a caracacterizar por niveles elevados
de sulfatos y metales disueltos.
Por otro lado, ésta es una oxidación fuertemente exotérmica,
que junto con los niveles de pH, proporcionan
las condiciones ideales (25 < Tª (°C) < 45; 1,5 < pH
< 5) para el desarrollo de las bacterias que van a par-
FeS 2
(s) + 7/2 O 2
(g)+ H 2
O (l) Fe 2+ 2–
(aq) + 2 SO 4
(aq) + 2 H + (aq) + energía (1)
Fe 2+ (aq) + 1/4 O 2
(g) + H + (aq) Fe 3+ (aq) + 1/2 H 2
O(l) + energía (2)
Fe 3+ (aq) + 3 H 2
O (l) Fe (OH) 3
(s) + 3H + (aq) (3)
Fe 3+ (aq) + 2 H 2
O (l) FeOOH (s) + 3H + (aq) (4)
FeS 2
(s) + 14 Fe 3+ (aq) + 8 H 2
O (l) 15 Fe 2+ 2-
(aq) + 2 SO 4
(aq) + 16 H + (aq) + energía (5)
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Figura 3. Ejemplo de DMA en una faena minera.