Upload
david-edgar-ramos-callapa
View
30
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
CARACTERIZACIN DE DRENAJES ACIDOS DE MINA
Osvaldo ADUVIRE (*) (Dr. Ing. de Minas)
(*) INSTITUTO GEOLOGICO Y MINERO DE ESPAADireccin de Recursos Minerales y Geoambiente.Calle Ros Rosas, 23. 28003 Madrid (Espaa).Telfono: 34-913495740.Email: [email protected]
GENERACION ACIDAAlteracin natural (Atacama Chile)
Mina Tharsis: Cortas Filn Norte (masa pirtica con Pb y Zn)y Sierra Bullones (Prfido cuarcfero)
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
DRENAJES DE MINA
DRENAJES DE MINA
DRENAJES DE MINA
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
PRECIPITACION DE OXIHIDROXIDOS(Slidos ocre-amarillentos)
FACTORES QE AFECTAN A LA GENERACION DE AGUAS ACIDAS
DISEO DE LA EXPLOTACIONSondeos de reconocimiento geolgico
ESTUDIO PETROLOGICO Y MINERALOGICO PARA PREDECIR EL DRENAJE DE ROCA
CARACTERIZACION GEOLOGICATestigo de perforacin
MUESTREO EN DETRITUS DE PERFORACION
MODELIZACION GEOLOGICASondeos de reconocimiento para determinar bloques
acido-base
CARACTERIZACION DE UN DRENAJE ACIDO(Ensayos Estticos)
POTENCIAL DE NEUTRALIZACIN NETA (NNP):
NNP = NP - AP
AP= Potencial de generacin cida NP= Neutralizacin potencial
Carbonato disponible para neutralizar la acidez.
MEDICIN DE LA GENERACIN CIDA:
NNP = 0 y NP/AP = 1. Situacin equilibrio NNP < 0 (Negativo) y NP/AP < 1. Si forma acidez NNP > 0 (Positivo) y NP/AP > 4. No forma acidez NNP = (-20 a 20 ) y NP/AP = 3:1. Incierta o baja acidez
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
CARACTERIZACION DE UN DRENAJE ACIDO(Ensayos Estticos)
Produccin cida de un material en funcin a la presencia de azufre:
2 FeS2 + 15/2 O2 + 7 H2O 2 Fe(OH)3 + 4 H2SO4 1 mol de azufre (S) produce 2 moles de cido (2H+)
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O 1 mol de azufre es neutralizado por 1 mol de CaCO3.
Potencial de generacin cida (AP):
AP = (X/100) x 1000 kg x [ Peso molecular CaCO3 / Peso atmico S ]
AP = S% x 31,25 kg CaCO3 / t
Clasificacin cido/base de rocas mediante ensayos estticos
Diagrama para medir la generacin cido/base de una muestra
DRENAJES DE MINA
DRENAJES DE MINA
CARACTERIZACION GEOLOGICADistribucin espacial cido base
VERTIDO SELECTIVO DE ROCAS ACIDO BASE
DISEO DE ESCOMBRERAS DE MINA
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
VALORAR LA GENERACION DE AGUAS ACIDAS
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
AGUAS ACIDAS DE MINA
Principal fuente de contaminacin de aguas y suelos.
Tienen un pH entre 1,7 y 4,5 Alto contenido en sulfato y
metales disueltos (Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Pb, etc.).
Son nocivas para la actividad biolgica.
Contaminan cauces de agua.
Pueden daar estructuras y cimentaciones.
Contienen slidos en suspensin.
AMD: Diagrama Eh-pH para el Sistema Fe-O-H-S
AMD: Comparacin de Constantes de Velocidades segn pH
ACCION BACTERIANA EN AGUAS ACIDASThiobacillus ferrooxidans (30,000 ampliaciones)
Thiobacillus ferrooxidans transformando el Fe2+ (ferroso) a Fe3+ (frrico) color naranja
MICROORGANISMOS EXTREMFILOS THIOBACILLUS FERROOXIDANS
GENERACION DE AGUAS ACIDAS
Tcnicas para prevenir la formacin de aguas cidas
MEDIDAS DE CONTROL DEL DRENAJE DE MINA
- Acondicionamientode los estriles.- Recubrimiento y sellado.- Depsitossubacuticos.- Vertido selectivo.- Mezcla de materiales (cido-base).- Adicin de materiales alcalinos.- Uso de bactericidas
CONTROL DE DRENAJEAcondicionamiento de estriles en escombreras
CONTROL DEL DRENAJECompactacin de estriles para el sellado
CONTROL DEL DRENAJE ACIDOAdicin de material alcalino en capas
CONTROL DEL DRENAJE ACIDOAdicin de material alcalino en capas
CONTROL DEL DRENAJE ACIDOAdicin de material alcalino en capas
MEDIDAS DE CONTROL DEL DRENAJERecubrimiento y sellado de estriles y residuos
MEDIDAS DE CONTROL DEL DRENAJERecubrimiento y sellado de estriles y residuos
MEDIDAS DE CONTROL DEL DRENAJE ACIDOAcondicionamiento selectivo de estriles
CONTROL DE LA EROSION, AGUA Y AIREColocacin de capas de arcilla, estabilizacin de plataformas, conduccin de aguas superficiales
CONTROL DE LA EROSION, AGUA Y AIREColocacin de capas de arcilla, estabilizacin de
plataformas, relleno con residuos
COLOCACION SELECTIVA Y SELLADO DE MATERIALES ACIDO FORMADORES
COLOCACION SELECTIVA Y SELLADO DE MATERIALES ACIDO FORMADORES
CONTROL DE AMD CON BACTERICIDAS
GENERACION DE AGUAS ACIDAS EN ESCOMBRERAS
GENERACION DE AGUAS ACIDAS EN MINA SUBTERRANEA
FASES HIDROQUMICAS DE LOS DRENAJES DE LA FPI
FASE FERROSA:pH 1,43,8 Eh 400600 mVOxgeno disuelto 0-40% Color del agua verde
FASES HIDROQUMICAS DE LOS DRENAJES DE LA FPI
FASE FERRICA: ( Fe3+ + 3 H2O Fe(OH)3 + 3 H+ )
pH 2-3,5 Eh 640800 mVOxgeno disuelto 70-100% Color del agua acre-amarillo
FASES HIDROQUMICAS DE LOS DRENAJES DE LA FPI
FASE ALUMINICA: ( Al3+ + 3 H2O Al(OH)3 + 3 H+ )
pH 4-5,7 Eh 500 mVSaturado de oxgeno Color del agua blanco
Tipos de Drenajes de mina (Faja Pirtica):Relacin Eh y ratio Fe2+/Fe total
Evolucin de un Drenaje de Mina: (La Poderosa):Relacin OD y ratio Fe2+/Fe total
Evolucin de un Drenaje de Mina: (La Zarza):
Relacin Fe2+/Fe total en cuatro ensayos de laboratorio
FORMACION DE MINERALES SECUNDARIOS EN DRENAJES DE LA FPI
3Fe3+ + K+ + 2SO42- + 6H2O KFe3(SO4)2(OH)6 + 6 H+ (Jarosita)16Fe3+ + 2SO42- + 28H2O Fe16O16(SO4)2(OH)12 + 44H+ (Schwertmanita)Fe2+ + 2SO42- + 7H2O Fe2+SO4 .H2O (Melanterita)2Fe3+ + 3SO42- + 9H2O Fe3+(SO4 )3 . 9 H2O (Coquimbita)
ACIDEZ Y ALCALINIDAD DE UN DRENAJE DE MINA
acidez/alcalinidad neta = acidez total alcalinidad total (5)
Acidez total (laboratorio y Ec. 5): Iones hidrgeno libres (definidos por el pH). Iones hidrgeno generados en la oxidacin e hidrlisis de metales. Me+n + n H20 = Me(OH)n + n H+ (6)
Acidez total terica: acidez total equivalente CaCO3 (mg/l) = Me+n (mg/l)(50,045 /
PaMe)n PaMe = Peso atmico del metal. Me+n = Cationes metlicos. 50,045 = Factor de conversin (dividir el PmCaCO3 por su valencia). 10-pH = Concentracin de iones H+
Alcalinidad total (laboratorio): Iones hidrxido, carbonato y bicarbonato.
Clasificacin de drenajes de mina