1 Informe Final de Estudio de Contaminacion de Suelos 2011-2012

5/25/2018 1 Informe Final de Estudio de Contaminacion de Suelos 2011-2012

http:///reader/full/1-informe-final-de-estudio-de-contaminacion-de-suelos-2011-201

UNIVERSIDAD NACIONALSAN LUIS GONZAGA DE ICA

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS Y

METALURGIA

DIRECCIN DE INVESTIGACIONES DE LAESCUELA DE INGENIERIA METALURGICA.

TRABAJO DE INVESTIGACION

ESTUDIO DE LA CONTAMINACION DESUELOS POR EMISION DE POLVOS DE

PROCESAMIENTO DE MINERALES EN

POROMA NAZCA

REALIZADO POR:

ING. DAVALOS CALDERON, Angel Gustavo

ING. ALARCON ESPINOZA, Alcajer Miguel

NASCAPERU

2012

OFICINA GENERAL DE INVESTIGACIN DE LA U.N.ICA



INTRODUCCION

La Facultades de Ingeniera de Minas y Metalurgia de la Universidad Nacional

San Luis Gonzaga de Ica cuenta con dos unidades acadmicas, dedicadas a

la formacin de estudiantes en las especialidades de Ingeniera de Minas y de

Ingeniera Metalrgica, con una poblacin de 494 alumnos matriculados en el II

Semestre del ao 2010 y de 574 alumnos matriculados el primer Semestre del

2011. Los Planes de Estudios de la Escuela Profesional de Ingeniera

Metalrgica incluyen cursos que requieren prcticas de laboratorio de

operaciones unitarias en la Metalurgia extractiva, de procesos de concentracin

RESUMEN

En el presente trabajo de investigacin se ha realizado un estudio de la zona

de influencia, siendo Poroma la principal, debido fundamentalmente a existir

muchas plantas de tratamiento de minerales, cuyas emisiones de material

particulado y polvos finos son generados en la etapa de chancado y

descargados en tolvas de almacenamiento que al no existir en ninguna de las

plantas mangas de extraccin, estas son transportadas por las corrientes de

aire o viento producidos como consecuencia de los cambios de temperatura en

Nazca y su entorno, y su repercusin, adems el producto de los tratamientos

al que se le denominan relaves que van ha constituir los pasivos ambientales,

dichos polvos y material particulado son desplazados y se depositan en las

plantas vegetales de la zona agrcola aledaa al entorno y los suelos, por ser

parte fundamental del ecosistema, por lo que se hace necesario conocer el %de los contaminantes con el fin de eliminar o atenuar ya que trae como

consecuencias, enfermedades respiratorias y cardiovasculares, incluso riesgo

de muertes en las personas.

El trabajo consisti flindamentalmente en determinar las propiedades fsico-qumicas de tres medios a travs de sus materiales particulados: polvo, suelosy sedimentos (de costa y de arroyos de la ciudad). Para el efecto, se hananalizado un total de 222 muestras, siendo 92 de polvo urbano, 63 desedimentos de costa, 10 de sedimentos de arroyos y 57 de suelos oformaciones geolgicas del entorno de la ciudad.Se han determinado fundamentalmente las propiedades fsica y fsico-qumicascomo la textura de los suelos, el pH, la conductividad elctrica, el porcentaje de



materia orgnica, el porcentaje de oxihidrxidos de hierro y manganeso, elporcentaje de carbonates y el contenido de 35 elementos qumicos incluyendoalgunos de relevancia medioambiental.Los datos obtenidos han demostrado que el polvo de la ciudad de Luanda tieneuna composicin que depende fundamentalmente de procesos de origen

natural, caracterizado por contenidos relativamente bajos en metales yelementos traza enEn relacin a la costa, las diferentes propiedades determinadas, presentan unavariacin fluctuante, que obedece a dos criterios fundamentalmente: ladiferencia litolgica a lo largo de la costa y la intensidad o el aporte demateriales provenientes de la ciudad (actividad antrpica). Se ha podidoconstatar sobretodo que la baha es una de las reas de la costa msimpactadas por la actividad humanas atendiendo los elevados contenidos demetales pesados que acumulan sus sedimentos con especial relevancia paraAg, Cu, Pb y Zn, que se mostrado ser superiores a los valores habitualmenteconsiderados ptimos y compatibles para los medios marinos y la vida

acutica. Ha sido fundamentalmente interesante observar en como la ciudad esla principal fuente de elementos traza a los sedimentos tanto de arroyo comode costa.Finalmente, a travs de un estudio aplicado a la evaluacin de riesgo que laexposicin al polvo representa para los nios en Luanda, se ha determinadoque los elementos traza que suponen un mayor riesgo para la salud son elarsnico y el plomo, y que la ingestin de partculas es la ruta de mayor riesgopara casi todos los elementos considerados, lo que ampla la probabilidad deque los nios puedan sufrir efectos adversos derivados de algunos elementosya que la costumbre de llevar objetos no comestibles a la boca implica laingestin de mayores cantidades de polvo y consecuentemente mayores detxicos.

CAPITULO I

I.- TITULO DEL TRABAJO DE INVESTIGACION:

ESTUDIO DE LA CONTAMINACION DE SUELOS POR

EMISION DE POLVOS DE PROCESAMIENTO DE MINERALES

EN POROMA NAZCA

1.1.- OBJETIVOS:



1.1.1.- OBJETIVO GENERAL:

Determinar el grado de contaminacin de los suelos en la

zona de Poroma como consecuencia de las emisiones de

polvos de las plantas de procesamiento de minerales.

1.1.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Realizar un minucioso estudio de las caractersticas de los

minerales procesados en la zona de investigacin.

Determinar el porcentaje de prdidas por emisin de polvos

en los minerales procesados.

Determinar los elementos nocivos en la composicin de los

suelos por efecto de la emisin de polvos.

1.2.- IMPORTANCIA DEL ESTUDIO:

1.2.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

En la zona de Poroma, hace aproximadamente 30 aos se

asent una pequea planta de procesamiento de minerales por

flotacin Concentradora San Jos, posteriormente el estado

peruano mediante el Banco Minero decide establecer una

planta de lixiviacin de cobre con la finalidad de incentivar la

minera en la zona. Estas dos plantas trabajaron durante

muchos aos sin generar mayores impactos en los suelos de la

zona.

En la actualidad como consecuencia del incremento de los

precios de los metales fundamentalmente del cobre en el

mercado internacional, se han establecido mas de 20 plantas

de procesamiento de minerales por flotacin y un par de

plantas dedicada a la lixiviacin de cobre oxidado y otra que

cuenta con los tres circuitos flotacin, lixiviacin acida y

cianuracin.

Dado el volumen de mineral que se procesa por da, pasando

por operaciones unitarias de chancado, clasificacin y

molienda, sin contar con captadores de polvos; consideramos



que las emanaciones de polvos estn generando impacto en

los suelos que en un futuro podran haber servido de tierras

productivas para la agricultura.

1.2.1.1.- PROBLEMA GENERAL:

Es posible determinar cul es el grado de contaminacin

de los suelos, en la zona de influencia de las plantas de

procesamiento de minerales en Poroma Nasca?

1.2.1.1.- PROBLEMAS ESPECIFICOS:

a. Cules son los principales metales componentes de los

minerales que se procesan en las plantas situadas en

Poroma Nazca?

b. Cules son los porcentajes de prdida por emisin de

polvos en los procesos de tratamientos?

c. Es posible la presencia de elementos nocivos, tales como

Pb, As, Bi, Sb, Ag, Zn, Hg, Cd, B, Cu, Fe, SiO2en los suelos

de la zona de influencia?

1.2.2.- HIPOTESIS Y VARIABLES:

1.2.2.1.- HIPOTESIS GENERAL:

Es posible que las emisiones de polvos al medio por parte

de las plantas procesadoras de minerales estn

produciendo contaminacin en los suelos de la zona de

Poroma Nazca.

1.2.2.2.- HIPOTESIS ESPECFICAS:

a. Existen metales componentes de los minerales que se

procesan en las plantas situadas en Poroma Nazca, que

vienen alterando la composicin natural del suelo.

b. Existen perdidas por emisin de polvos mayores a 2 % del

peso total de mineral tratado por campaa.



c. Es posible la presencia de elementos nocivos, tales como

Pb, As, Bi, Sb, Ag, Zn, Hg, Cd, B, Cu, Fe, SiO 2en los suelos

de la zona de influencia, como consecuencia del

procesamiento.

1.2.2.3.- VARIABLES DEL PROCESO:

VARIABLE INDEPENDIENTE:

Emisin de polvos en las plantas procesadoras.

VARIABLE DEPENDIENTE:

Contaminacin de los suelos de la zona de Poroma Nasca.

CAPITULO II

II.- MARCO TEORICO

2.1.- ANTECEDENTES:

Uno de los tipos de polvo mas peligrosos que se puede inhalar es el oxido

de silicio; presente como ganga en casi la totalidad de minerales que se

tratan; la exposicin a este oxido ocurre al descargar el mineral chancado o

molido en seco; que es la operacin que se realiza en todas las plantas de

tratamiento con el fin de reducir de tamao para liberar las partculas de

minerales valiosas, ocasionando polvo presumiblemente contaminando los

suelos, vegetales, animales y humanos.

Peligros:

En los pulmones, el oxido de silicio puede producir silicosis: unas cicatrices

en los alveolos que impiden que el oxigeno llegue a la sangre. La silicosis

puede dificultar la respiracin y a veces, incluso puede ocasionar la muerte.

Adems, aumenta el riesgo de padecer de tuberculosis y de cncer

pulmonar.

La silicosis por lo general se desarrolla en unos 20 aos, aunque a veces

aparece a los 5 o 10 aos de haberse expuesto al agente nocivo, todo



depende del grado de exposicin y el uso discontinuo del equipo de

proteccin personal con la que el trabajador labora. Sin embargo, la silicosis

puede aparecer tambin a las pocas semanas de haber trabajado en medio

de nubes de polvo de minerales, si no se protegi. El peligro no desaparece

por el hecho de que no se vea el polvo. La silicosis puede empeorar aunque

hayan pasado aos desde que se alejo del polvo daino.

2.2.- MARCO TEORICO:

SUELO CONTAMINADO.- Macas (1993) define un suelo contaminado

como aquel que ha superado su capacidad de amortiguacin para una o

ms sustancias y, como consecuencia, pasa a actuar como un sistema

protector a ser causa del problemas para el agua, la atmsfera y/o los

organismos. Al mismo tiempo se modifican sus equilibrios biogeoqumicos

y aparecen cantidades anmalas de determinados componentes que

causan cambios en sus propiedades fsicas, qumicas y/o biolgicas.

Tambin surge el concepto de carga crtica, que se define como la

cantidad mxima de un determinado compuesto que puede ser aportada a

un suelo sin que se produzcan en el cambios qumicos que originen efectos

nocivos sobre la estructura y funcin del ecosistema (hetterlingh et al ,

1991)

Las operaciones de molienda permiten liberar las menas de la ganga

que son la mayor parte del mineral; para ello se lleva a tamaos de

partculas del orden 74 (65-70%) -200M; una vez llegado a este

tamao que aproximadamente es en un tiempo de 1 hora se procede

a la descarga del material; es precisamente en esta operacin que

ocurre la emisin de polvos finos al medio ambiente, por su bajo

peso en radios bastante amplios; es de mencionar que estos polvos

contienen partculas de minerales y en gran cantidad slice que es

uno de los polvos mas txicos para el ser humano y todo ser vivo

pues produce la enfermedad de la silicosis y en la naturaleza cambia

la constitucin qumica de esta volvindola en muchos casos

improductiva.



El estudio lo llevaremos a efecto bajo los alcances tericos que nos

proporciona la teora de la conminacin y tratamiento de polvos.

en vista del incremento sustancial en el precio de los metales en la

actualidad a trado como consecuencia la intensificacin de trabajos

mineros y con ello gran demanda por el uso de molinos polveadotes

y como consecuencia de ello el incremento en la emisin de polvos

peligrosos para la salud fundamentalmente de las personas que

viven en el entorno de los molinos; el tema es de actualidad pues el

peligro es latente y merece la atencin de las autoridades y de

instituciones especializadas.

2.3.- MARCO CONCEPTUAL

El presente trabajo de investigacin es realizado con el fin de

implementar el laboratorio qumico-metalrgico de la FIMM y de

esta manera mejorar el proceso de enseanza aprendizaje en la

Facultad de Ingeniera de Minas y Metalurgia y por otro lado hacer

de estos laboratorios un ente que est al servicio de la comunidad al

CAPITULO III

III.-MATERIALES, HERRAMIENTAS, EQUIPOS Y REACTIVOS

PARA LABORATORIO QUIMICO-METALURGICO:

Tcnicas y procedimientos para la recoleccin de la informacin:

Las tcnicas a ser utilizadas en el presente trabajo de investigacin sern:Observacin: para ello haremos visitas a los centros de molienda deminerales que nos permitirn determinar: cual es la frecuencia de

descarga de minerales durante el da; que porcentaje de mineral se pierde

en polvos finos; cual es la distancia que recorren estos polvos; que tipo de

protectores utilizan los trabajadores; que volumen de mineral se muele

mensualmente.

Durante este periodo de la investigacin, se tomaron de muestras

representativas , las cuales para que sean fiel representante de las condiciones

del suelo tanto antes y despus de iniciado las instalaciones de las plantas y el



tiempo de funcionamiento de ellas, se tienen que tomar en cuenta, las

condiciones atmosfricas del lugar, fundamentalmente la direccin de los

vientos; y se ha determinado que los vientos, fundamentalmente corren de

oeste a este y de sureste a noroeste, por lo que la muestras tendrn que ser

tomadas en ese sentido.TOMA DE MUESTRAS

La toma de muestras, que est en funcin primordial a la densidad de

muestreo y la amplitud del rea, topografa, cuya representatividad debe

estar acorde con la estandarizacin paramtrica, tal como una densidad de

muestreo de 1 muestra/km2 puede ser adecuada bajo determinadas

circunstancias o catastrfica bajo otras, ya que las variables a considerar

son numerosas, como el caso del. Tipo de actividad minera (metlicos?,

sulfuros?), duracin de la misma (pocos aos?, dcadas?), Tipo de

contaminante asociado (catin?, anin?), caractersticas del medio

afectado (suelo?, de qu tipo?, acuferos?)

Los puntos de muestreo, que est en funcin a la determinacin del

horizonte de suelo para el estudio, la consideracin de puntos que permite

obtener la densidad requerida, para considerar la red definitiva de

muestreo, sino fuera el caso y la densidad fuera menor de la prevista se

han definido los puntos intermedios de los cauces, a intervalos

aproximadamente constantes, hasta obtener la densidad requerida.

Se han tomado alrededor de 10 muestras segn el universo y poblacin

estimados de acuerdo al rea de influencia y arrastre de los polvos, por el

viento, muestras que sern posteriormente analizadas fundamentalmente

por metales pesados.

Preparacin de muestras para anlisis

para la marcha analtica de las muestras tomadas del entorno de las

Plantas Concentradoras de Najach SAC, Alonso SAC y Poroma SAC, etc.,

cuyas plantas concentran minerales provenientes de diferentes zonas del

pas, principalmente de Ayacucho, Arequipa, Abancay, Apurimac, etc. que

en su mayora son minerales cuprferos, con contenidos de plomo, zinc,

oro, plata, etc.



10

El anlisis qumico de los mismos tienen en su procedimiento marchas

analticas que previamente deben ser preparadas las muestras a tamao

de partculas 100% - M100 o en funcin a malla 150 serie ASTM.

Dentro de los mtodos analticos para determinar contenidos de metales se

siguen volumtricamente por yodometria ion con Acido, para tal fin se

prepararon las muestras, siendo reducidos de masa por homogenizado y

reduccin por coneo y cuarteo, en nuestro caso fue el mtodo por

incrementos, luego sometido a secado en estufa sobre bandejas de acero,

luego se pulverizaron a 100 malla 100 serie ASTM que posee nuestra

Facultad. El pulverizado se realiz con el pulverizador de anillos de modo

que fueron limpiados para evitar la contaminacin de las diferentes

muestras con aire a presin con la ayuda de la compresora de aire que

cuenta la FIMM y colocados las muestras en sobres de prolipropileno

hermticamente cerrado.

Para la determinacin de Plomo en las muestras de mineral para la

presencia de Plomo. La muestra es disgregada con acido ntrico, adicin de

acido sulfrico y generacin de humos blancos por calentamiento. Despus

se disuelve las sales solubles con agua posterior filtracin del sulfato deplomo. Disolver el precipitado con una solucin mezclada de acetato de

amonio y acido actico, remover el residuo insoluble, regular el pH de la

solucin 5.5 a 5.7 y titular la solucin con una solucin estndar de EDTA

utilizando como indicador XylenolOrange.

CONCLUSIONES:

Despus de finalizado el presente trabajo de investigacin se llega a las

siguientes conclusiones:

1.- Es de suma necesidad y urgencia la implementacin de los laboratorios

qumico-metalrgico de la Facultad de Ingeniera de Minas y Metalurgia.

2.- Esta implementacin deber efectuarse con reactivos, materiales,instrumentos y equipos de ltima generacin y en cantidades que estn



11

acorde con la poblacin estudiantil y los estndares establecidos para la

acreditacin de las ingenieras, quien determina la cantidad mxima de

estudiantes participantes en una prctica de laboratorio.

3.- La gestin para hacer realidad este estudio, corresponde a las

autoridades competentes, en primer lugar el Decano de la FIMM, quien

planteara esta necesidad a las altas autoridades y si el caso lo requiere

deber hacer gestin ante la empresa privada en el marco de lo

establecido en las leyes nacionales.

4.- Una vez implementado, se gestionar ante las instituciones o

proveedores correspondientes, la capacitacin de docentes, estudiantes

y tcnicos en el manejo de los instrumentos y equipos adquiridos, para

garantizar su uso adecuado y la vida til de los mismos.

5.- Incentivar en docentes y estudiantes el hbito de investigacin y de esta

manera se cumpla con la misin fundamental de la universidad, ente

donde se desarrolle conocimiento para generar tecnologa que permita

el avance y desarrollo de nuestra regin, por ende el pas.

RECOMENDASIONES:

1.- Impulsar un proyecto de implementacin de los laboratorios qumico

metalrgico de la Facultad de Ingeniera de Minas y Metalurgia,

enmarcado en los lineamientos del SNIP de la nacin.

2.- Gestionar el financiamiento para la implementacin tambin en el sector

privado, fundamentalmente en las empresas mineras que explotan las



12

riquezas minerales en la zona de influencia de la Facultad de Ingeniera

de Minas y Metalurgia.

3.- Realizar un estudio tcnico de las instalaciones actuales de laboratorio,

ya que a nuestro criterio no cumple con los requisitos establecidos para

el tipo de trabajo que en ella se lleva a cabo.

4.- Preparar personal tcnico para la atencin exclusiva de los laboratorios.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:

1.-HURLBUT CORNELIUS. S. Manual de Mineraloga de DANA

2.-OSCAR MEDINA BELTRAN. Apuntes de clase.



13

3.-DE MINERIA, METALURGIA Y COMERCIO DE METALES - Julio

Snchez Gmez

4.-METALURGIA DEL ORO Y LA PLATA - Juan Vargas Gallardo

5.-METALURGIA DEL ORO Y LA PLATA - Ernesto Diez Canseco

6.-HIDROMETALURGIA Haung

7.-FUNDAMENTOS DE FLOTACION DE MINERALES - Venancio

Astucuri

8.-MANUAL DENVER

9.-GUIAS DE LAS EMPRESAS MINERAS DEL PAIS

Nasca, 18 de octubre de 2011

........................................................ ........................................................

ING. MIGUEL ALARCN ESPINOZA ING. GUSTAVO DVALOS C.

DOCENTE AUXILIAR T.C. DOCENTE AUXILIAR T.C.

ANEXO:

ENCUESTA HA ESTUDIANTES DE LA FIMM

Informacin Datos de actividades de la planta metalrgica. Informesde produccin. Datos de variables operativas y de



14

control de procesos que dependen de los anlisis

qumicos. Insumos y sus especificaciones. Normas.

Reglamento. Guas.

Documents

1 Informe Final de Estudio de Contaminacion de Suelos 2011-2012