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Kit de herramientas de minería de
vertederos mejorado:
Instalaciones de residuos de extracción
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Perspectiva general del tema
Introducción
Sección 1: Concepto de minería de vertederos
Sección 2: Oportunidades y desafíos
Sección 3: Proceso y tecnologías
Sección 4: Examen del área
Sección 5: Métodos analíticos
Sección 6: Análisis de costes y beneficios
Sección 7: Herramienta de apoyo de decisiones
Sección 8: Casos prácticos
Apéndice 1: Muestreo y clasificación de muestras
Información de contacto
1
Introducción
La seguridad de los recursos se ha
convertido en una prioridad para los
gobiernos de los países desarrollados. Esto
se debe en parte a la notable preocupación
por la seguridad del suministro de las
denominadas «materias primas
críticas» (MPC). Su suministro es esencial
para mantener y desarrollar la economía de
la UE, ya que sus industrias dependen de
un aporte constante de materias primas
(MP). A lo largo de los siglos, la necesidad
de MP ha aumentado de forma continua,
así como el número de MP utilizadas en la
industria, que incluyen metales y elementos
que antes no se conocían o no se usaban
(figura 0.1). La mayoría de las MPC se
obtienen en países externos a la UE, lo que
causa una gran dependencia económica de
países que no forman parte de ella (China,
principalmente).
Las MP y las MPC pueden extraerse de
yacimientos minerales, pero también están
presentes en vertederos y flujos de
residuos. En las últimas décadas, ha ido
aumentando el interés y el énfasis por la
protección del medio ambiente, lo que ha
moldeado las políticas de gestión de
residuos hacia un enfoque medioambiental
y una gestión de residuos integrada. La
Comisión Europea (CE), en un comunicado
de 2012, declaró, incluso, que es necesario
tomar más medidas para reducir la
acumulación en vertederos de materiales a
lo largo de su ciclo de vida (Comisión
Europea, 2009). Por tanto, es evidente que
las políticas actuales y futuras apoyarán un
enfoque exhaustivo de gestión de residuos,
incluidas políticas de prevención de
residuos, explotación de residuos (MP,
MPS y MPC) y protección medioambiental
contemporánea.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Introducción
Volver a Perspectiva
general del tema
Figura 0.1: Evolución del uso de metales y otros elementos a lo largo del tiempo en el
sector (Bellefant et al. 2013)
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2
La minería siempre ha sido un sector
esencial para el desarrollo humano. Las
actividades mineras han producido y siguen
produciendo enormes cantidades de
residuos (de roca, de explotación y relaves)
que se desechan en instalaciones de
residuos de extracción (RE). Los RE suelen
ser un único material residual, representado
por minerales y elementos similares
presentes en el yacimiento original que no
se han explotado por completo. Se calcula
que hay 5900 millones de toneladas de RE
almacenados en la UE (BRGM, 2001).
La actividad minera (explotación de minas y
canteras) conlleva que se extraigan
materiales (como tierra vegetal,
recubrimiento y rocas estériles) para
obtener acceso a los recursos minerales y
que queden materiales (residuos de
explotación, así como relaves) después de
la selección, el procesamiento y el
tratamiento; véase la figura 0.2. De hecho,
el mineral deseado puede estar presente
en el yacimiento en cantidades ínfimas
(menos del 1 %).
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Introducción
Figura 0.2: Esquema de las diversas fases de explotación y los materiales residuales correspondientes.
Fuente: http://www.groundtruthtrekking.org/Issues/MetalsMining/MineTailings.html
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general del tema
3
Las distintas categorías de residuos que se
derivan de la explotación minera son las
siguientes:
Recubrimiento:
Se trata del material que yace sobre un
área caracterizada por presentar un interés
económico para su explotación, como la
roca, el suelo y el ecosistema que se
encuentra sobre la zona del criadero.
Roca estéril:
Resulta de la excavación o el trazado de
galerías (en el caso de la minería
subterránea) y es un producto de la
extracción que no se utiliza y que
normalmente se almacena en un vertedero,
ubicado con frecuencia en las
inmediaciones del centro de minería
principal (por motivos económicos
asociados a los costes de transporte). La
roca estéril (figura 0.3) también es la roca
no mineral, que los mineros descartan a
medida que acceden a la mena. La
cantidad de residuos de minería que se
puede almacenar en un centro de minería
varía considerablemente y depende sobre
todo del nivel de selectividad del método
minero. El principal tipo de roca estéril se
genera mediante la excavación de la
superficie para exponer la mena superficial.
Esta roca se erosiona en varios grados,
aunque su frescura aumenta con la
profundidad y muestra las características
geológicas del material del entorno. Su
composición es similar a la de las rocas del
sector. En las minas subterráneas, estas
rocas empobrecidas las generan los
pasillos (pozos o cruceros).
Residuos de explotación:
Estos proceden de la clasificación durante
la excavación del mineral rico y pobre
(cuando recuperar los minerales resultará
económicamente desfavorable). El mineral
pobre suele almacenarse en el yacimiento
a la espera de su posible tratamiento si el
precio del metal subiera. En las minas
antiguas, se apartaba o rechazaba de la
misma forma que los demás residuos.
Estos residuos pueden contener metal y
elementos complementarios equivalentes a
la mena.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Introducción
Figura 0.3: Residuos de roca en la ladera (http://www.penmorfa.com/Slate/dinorwic%20tips.jpg
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general del tema
4
Relaves:
Suelen ser materiales barrosos producto de
las actividades de preparación y
tratamiento.
El almacenamiento y la manipulación de los
relaves constituyen un grave problema
medioambiental. Muchos relaves son
tóxicos y deben mantenerse aislados del
medio ambiente a perpetuidad. Las
instalaciones de contención de relaves se
consideran los mayores objetos del mundo
fabricados por el hombre. El tamaño y la
composición de los relaves de minas
dependen de los métodos de minería y
preparación. En el caso de las minas de
metal de roca dura, los relaves suelen ser
un lodo o un polvo muy fino que sobra
después de triturar y pulverizar la mena, y
tras extraer los minerales valiosos de ella.
Los relaves también pueden contener
sustancias químicas usadas para la
extracción de minerales que podrían ser
críticos para el medio ambiente (figura
0.4).
Los relaves pueden producir diversos
subtipos de residuos, como, por ejemplo:
Soluciones acuosas de la cianuración.
Lodos de partículas pulverizadas
finamente que han sufrido uno o varios
tipos de tratamientos físicos o químicos
y que, con frecuencia, contienen uno o
varios aditivos industriales que han
participado en el proceso de conversión
(xanatos, sales varias, almidón, etc.).
Estos relaves se suelen verter en algún
tipo de balsa de decantación o
clarificación.
Por tanto, las instalaciones de RE
constituyen un enorme recurso sin
explotar de materiales de valor. Entre los
residuos en las instalaciones mineras se
encuentran enterrados recursos limitados,
entre otros: materias primas secundarias
(MPS), materias primas (MP) y materias
primas críticas (MPC), como metales de
tierras raras (REE) y elementos del
grupo del platino (EGP). En la actualidad,
estos recursos se obtienen de fuera de la
UE, su demanda es elevada y cada vez son
más escasos. Así, las instalaciones de RE
podrían considerarse «los nuevos
criaderos».
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Introducción
Figura 0.4: Relaves (emisión desde varios extremos de tuberías activas; © Jon Engels), fuente: http://www.tailings.info/basics/tailings.htm
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general del tema
5
La minería de vertederos mejorada (ELFM)
ofrece una oportunidad para aprovechar
este conjunto de recursos. Mediante la
excavación de instalaciones de RE, la
recuperación de estos recursos y su venta
de nuevo al mercado, podemos
reintroducir antiguos «residuos» en los
ciclos materiales en línea con la
economía circular. Al mismo tiempo, se
libera suelo que puede utilizarse para otros
fines, como actividades recreativas y al aire
libre, suelo urbanizable ante el rápido
crecimiento de la población, zonas para
nuevos vertederos y nuevas oportunidades
para acceder al criadero original. La ELFM
representa una gestión sostenible de los
residuos reduciendo el conjunto de los
residuos y transformándolo en productos
mediante la recuperación, el reciclaje y la
reutilización.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Introducción
Este kit de herramientas tiene el
objetivo de ofrecer un resumen de la
información necesaria para explotar
mejor esta oportunidad.
Proporcionamos una descripción
general del concepto de ELFM y sus
impulsores para RE (sección 1 y
sección 2); el proceso y las
tecnologías implicadas (sección 3); los
pasos iniciales para empezar la
exploración y la planificación (sección
4 y sección 5); evaluaciones
financieras, evaluaciones
medioambientales y herramientas de
apoyo de decisiones (sección 6 y
sección 7); y casos prácticos de
proyectos en la UE (sección 8).
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general del tema
6
El concepto de ELFM apareció por primera
vez en Israel en 1953 como método para la
obtención de fertilizantes para los huertos
de frutales. Sin embargo, este concepto no
volvió a documentarse hasta los 90, cuando
surgió bastante interés en el tema debido a
unas leyes medioambientales más estrictas
y a la necesidad de suelo. La atención por
el concepto ha aumentado rápidamente en
los últimos años como consecuencia de la
reducción de los recursos limitados. Las
nuevas tecnologías permiten separar y
tratar con eficacia los residuos mezclados
para producir materiales comercializables y
energía ecológica de alta calidad.
El objetivo general es recuperar los
recursos desechados y reintroducirlos
en los ciclos de material como materias
primas secundarias (MPS), que actuarían
así como fuente de materias para la
producción primaria ante los recursos
limitados. La extracción de materiales
depositados también puede estar integrada
con las medidas de rehabilitación y
gestión posterior para gestionar las
consecuencias medioambientales de los
vertederos. Entretanto, la ELFM también
puede facilitar la recuperación de energía
y la recuperación de suelo para el
desarrollo urbano. Los futuros residuos y
las fracciones de residuos que aún no
pueden transformarse se almacenan de
manera sistemática para la valorización
futura cuando resulte viable tecnológica y
económicamente.
La figura 1.1 ofrece una perspectiva
general de los procesos de LFM y ELFM
para los RE.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Concepto de minería de vertederos mejorada
1. Concepto de minería de vertederos mejorada
La minería de vertederos (LFM) puede
definirse como «un proceso para extraer
minerales u otros recursos sólidos
naturales de los materiales residuales
que previamente se han desechado
enterrándolos bajo tierra». Describe el
campo emergente de la exploración y la
extracción del material desechado.
La minería de vertederos mejorada
(ELFM) se puede definir como «el
acondicionamiento seguro, la
excavación y la valorización integrada de
los flujos de residuos desechados en
vertederos (históricos o futuros) como
materiales (recuperación de material,
WtM) y energía (recuperación de
energía, WtE) utilizando innovadoras
tecnologías de transformación y
respetando los criterios ecológicos y
sociales más estrictos». Volver a Perspectiva
general del tema
7
A grandes rasgos, los residuos se excavan
en las instalaciones de RE, se clasifican y
se preparan. Parte de estos residuos se
puede reutilizar directamente (p. ej., la
reutilización de residuos de roca para la
rehabilitación de suelos o como material de
relleno) y sustituir los recursos primarios.
Otros residuos deben procesarse para su
comercialización.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Concepto de minería de vertederos mejorada
Figura 1.1: Perspectiva general del concepto de LFM y ELFM
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general del tema
8
2. Oportunidades y desafíos
Existen diversos impulsores sociales, de
políticas y de mercado en favor de la
ELFM. El concepto es coherente con lograr
los objetivos de las políticas de las
directivas de la UE relevantes, como
elevar la jerarquía de los residuos a unas
prácticas más sostenibles y aumentar la
economía circular. Los conceptos clave
de la UE, junto con los impulsores de la
ELFM, se describirán en esta sección.
Las políticas de gestión de residuos han
evolucionado rápidamente en los últimos
años; ahora se ha implementado un
exhaustivo marco de trabajo para la gestión
de residuos segura en la UE, que
comprende lo siguiente:
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Oportunidades y desafíos
2.1.1. Directivas de gestión de residuos de extracción de la UE
2.1. Impulsores de políticas
Directiva 2006/21/CE sobre la
gestión de residuos de industrias
extractivas (directiva de residuos de
minería): la directiva proporciona
medidas, procedimientos y
directrices para evitar o reducir los
posibles efectos adversos en el
medio ambiente (en particular,
agua, aire, suelo, fauna y flora, y
paisaje), y los posibles riesgos
resultantes para la salud humana
provocados por la gestión de los
residuos mineros1.
Enmienda de la directiva Seveso
II para que incluya en su alcance el
procesamiento mineral de las
menas y, en particular, las balsas o
los depósitos de relaves usados
junto con el procesamiento del
mineral.
1 La Comisión Europea publicó decisiones e informes con el fin de explicar con más profundidad los requisitos de la
directiva:
Decisión de la Comisión 2009/337/CE sobre los criterios para la clasificación de las instalaciones de residuos de
acuerdo con el anexo III de la directiva;
Decisión de la Comisión 2009/335/CE sobre las directrices técnicas para el establecimiento de la garantía
financiera;
Decisión de la Comisión 2009/360/CE que completa los requisitos técnicos para la caracterización de residuos
que contiene el anexo II;
Decisión de la Comisión 2009/359/CE sobre la definición de residuos inertes;
Decisión de la Comisión 2009/358/CE sobre la armonización y la transmisión regular de la información que debe transmitirse.
Volver a Perspectiva
general del tema
9
2.1.2. Jerarquía de residuos
Desechar los RE conlleva una enorme
pérdida de eficiencia en el uso de
materiales al tiempo que afecta a la salud
de las personas y al medio ambiente. Por lo
tanto, una prioridad clave de la UE es
avanzar desde los vertederos y la
eliminación de residuos hacia prácticas
más sostenibles. La jerarquía de residuos
(que aparece en la figura 2.1) coloca el
énfasis en reducir los residuos y mantener
los materiales como productos para
aumentar la sostenibilidad.
Se debe optar por la opción más sostenible.
Lo recomendable es prevenir la generación
de residuos, seguido de reutilizar, reciclar y,
a continuación, recuperar. La eliminación,
que es la práctica menos sostenible, debe
darse solo como último recurso.
Este concepto se ha vuelto un requisito
legal para todos los Estados Miembros,
como base de su política de residuos. El
resultado es una reducción de la
producción de residuos y un movimiento
hacia programas de reciclaje y clasificación
de residuos.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Oportunidades y desafíos
Figura 2.1: Jerarquía de residuos
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general del tema
10
2.1.3. Economía circular
Por tanto, es vital considerar los «residuos»
como «futuros recursos» y las
«instalaciones de RE» como «nuevos
criaderos». Un enfoque como este se
corresponde con este concepto, puesto que
convierte los residuos en productos, lo que
eleva los materiales en la jerarquía. Al
sustituir la palabra «eliminar» por
«reservar», la jerarquía 4R se transforma
en la jerarquía 5R (figura 2.2).
La denominada economía circular se ha
convertido en la base conceptual clave de
varias políticas de la UE. En el pasado, la
producción seguía un modelo económico
eminentemente lineal de obtener, fabricar y
eliminar (figura 2.3). Sin embargo, esto ha
conllevado abundantes residuos y la
disminución de las materias primas
limitadas, incluidas las materias primas
críticas (MPC) y las materias primas
secundarias (MPS), lo que pone en peligro
las actividades industriales y de fabricación
en la UE.
La economía circular sustituye este modelo
por otro en el que los recursos circulan en
la economía con un valor elevado.
Constituye la base de una nueva
planificación de los procesos industriales
que minimiza la explotación de los recursos
naturales y reutiliza, recicla o convierte los
residuos potenciales en recursos (para el
mismo ciclo productivo o para otro). La
recuperación constante de residuos (que
pueden considerarse subproductos) de las
actividades de procesamiento es la
tendencia del futuro. Los productos, en los
que se han invertido materias primas y
energía, se reciclan y reutilizan. Esto
reduce tanto la producción como la
necesidad de materias primas limitadas.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Oportunidades y desafíos
Figura 2.2: Paso de la jerarquía de residuos 4R a 5R
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general del tema
11
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Oportunidades y desafíos
Con el fin de lograr una economía circular
en las prácticas de gestión de residuos,
debe tenerse en cuenta el ciclo de vida.
Esto puede lograrse eliminando la
producción de residuos y fomentando la
reutilización y el reciclaje. La ELFM ofrece
el valor añadido de volver a introducir
materiales previamente eliminados en el
ciclo, lo que se denomina «cerrar el ciclo».
Esto reduce los efectos de una economía
lineal previa y reduce aún más la necesidad
de usar recursos limitados proporcionando
una fuente de materiales limitados que
puede continuar recirculando en la
economía.
Figura 2.3: Economía lineal frente a economía circular
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general del tema
12
2.2.1. Precio/cuota de mercado de las
materias primas críticas y secundarias
La globalización, el crecimiento de los
niveles de consumo y las economías
emergentes (como las de China e India)
han dado lugar a una mayor preocupación
sobre la disponibilidad de determinadas
materias primas. Los recursos son limitados
y se están agotando rápidamente; mientras
que la demanda va en aumento. El
resultado es una tendencia general a un
aumento del valor de las materias primas,
así como a drásticas subidas y
fluctuaciones de los precios. Por lo tanto, la
seguridad de recursos se ha convertido en
una prioridad para los gobiernos de los
países desarrollados.
La seguridad del suministro de las
denominadas materias primas
«críticas» (MPC) y tierras raras (REE) ha
atraído la máxima atención de la prensa.
El concepto de «criticidad» se basa en la
combinación de la importancia económica y
el riesgo de suministro de la MP. La UE
reconocía 20 MPC en 2014 (Blengini et al.,
2017); se muestra en la figura 2.4. Para
finales de 2017, se espera una tercera lista
revisada, basada en una metodología de
criticidad revisada (Blengini et al., 2017).
La UE depende de países de fuera de ella
para el suministro de la gran mayoría de
sus materias primas críticas (MPC) (tabla
2.1; figura 2.5), lo que pone en peligro las
actividades industriales y de fabricación en
la UE y causa una elevada dependencia
económica de países no pertenecientes a
la UE.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Oportunidades y desafíos
2.2. Impulsores de mercado
Figura 2.4: Importancia económica y riesgo de suministro de materias primas (Comisión Europea, 2014)
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general del tema
13
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Oportunidades y desafíos
Tabla 2.1: Producción mundial de materias primas y minerales industriales estratégicos.
a: Concentrados de tántalo y niobio (o colombio); b: Concentrados de tierras raras. En 2014 la producción de
REE de China, aunque aumentó como valor absoluto, se redujo a alrededor del 84 % de la producción
mundial (USGS 2014); c: Metales del grupo del platino, aquí como Pt + Pd + Rh, en kg. d: Peso bruto. Fuente
de datos de producción: World Mining Data 2013, excepto los del feldespato (USGS 2013). Datos de
importación (referidos a 2006-2009, según el material) de CE 2010 - Informe del grupo de trabajo especial
sobre la definición de materias primas críticas. Aparte del feldespato, todos los minerales de la tabla
pertenecen a las MPC según lo definido en el citado informe de CE 2010.
Volver a Perspectiva
general del tema
Minerales/
elementos
Producción
mundial
2011 (t)
Cambio
(%)
2011-2007
Productores
principales -
mundo (%)
Producción en
UE - mundo
(%)
Principa-
les pro-
ductores
de UE
Importa-
ción a
UE (t)
Cobalto 113 386 76,56 Congo 66,1
5 140 0,12 Finlandia 26 500
d
Ta-Nba 176 648 29,74 Brasil
95,9
3 - - -
Ta: 131
Nb:
19 700
Volframio 82 278 48,31 China 84,9
6 1862 Portugal 5329
Galio 85 14,86 China 50,5
9 5 5,88 Hungría
No apor-
tado
Germanio 66 22,22 China - - - 31,1
REEb 100 261 -20,05 China
96,6
5 - - - 17 600
MGPc 428 336 -5,1
Sudá-
frica
58,5
0 1536 0,36 Finlandia
No apor-
tado
Grafito 1 166 197 1,50 China 68,6
0 7000 6,9 Rumanía 122 000
Fluorita 7 015 439 22,50 China 59,8
7 174 903 2,49 España 715 000
Feldespato 2 120 000 -0,05 Tur-
quía
28,3
0
7 353 0
00 34,68 Italia 3947
14
2.3. Impulsores sociales
2.3.1. Suelo
Estos factores impulsan:
1. La necesidad de nuevas fuentes de
materias primas.
2. La necesidad de que la UE reduzca su
dependencia de importaciones globales de
dichos materiales y se vuelva más
independiente.
La ELFM puede representar una función
vital para lograr estos objetivos. Los
materiales recuperados de la ELFM ofrecen
una nueva fuente de materias primas
dentro de la UE.
Como consecuencia del rápido crecimiento
de la población, la demanda de suelo se ha
elevado drásticamente, en especial para el
desarrollo urbano (figura 2.6). Esto ha
dado lugar a un rápido incremento del valor
del suelo. Pese a que la rehabilitación de
sitios reutiliza el suelo, la ELFM lo recupera
a un valor más alto que puede usarse para
los tan necesarios desarrollos urbanos y
medioambientales
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Oportunidades y desafíos
Figura 2.5: Producción de materias primas críticas en el mundo («Crecimiento - Comisión Europea». Critical Raw Materials
[Materias primas críticas], http://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical/index_en.htm)
Volver a Perspectiva
general del tema
15
2.5. Perspectiva Futura
«La Comisión seguirá examinando la viabilidad de
proponer un marco de trabajo normativo para la
minería de vertederos mejorada con el objeto de
permitir la recuperación de materias primas
secundarias que están presentes en los vertederos
existentes. Antes del 31 de diciembre de 2025, los
Estados Miembros crearán mapas de los
vertederos existentes, indicarán su potencial para
la minería de vertederos mejorada y compartirán la
información».
2.6. Conclusiones
2.4. Posibles barreras A pesar de los impulsores descritos para la
ELFM, existen varias barreras que se
deben tener en cuenta:
1. Suele darse algo de resistencia social a
la ELFM debido a las actividades de
excavación y transporte.
2. La ELFM inicialmente puede ocasionar
contaminación local a pesar de que la
ganancia medioambiental sea mayor.
3. En la actualidad, a menudo no se
alcanza la viabilidad económica del
propietario o la entidad que explota la
instalación, así que deben interiorizarse
mayores ganancias sociales,
medioambientales y económicas, y
traducirse en beneficios para la entidad
mediante políticas.
4. La política actual considera los
vertederos como un destino final de
eliminación, lo que resulta contradictorio
para la perspectiva que la ELFM tiene
de ellos como almacenamiento temporal
de residuos para su futura valorización.
Esto actúa como cuello de botella para
la ELFM, ya que todos los residuos que
se vuelven a enviar al vertedero se
gravan. Por tanto, los mismos residuos
se gravan dos veces según la política
actual.
A pesar de las barreras descritas
anteriormente, la UE recientemente ha
votado para incluir la ELFM en la directiva
de vertederos de la UE:
Por lo tanto, las barreras y los cuellos de
botella relativos a la política de la UE se
están abordando y se solucionarán en el
futuro próximo. También es posible que se
añadan otros elementos de políticas que
fomenten la ELFM, como ofrecer incentivos
económicos por tales actividades.
En general, la ELFM presenta el potencial
de aliviar muchos problemas importantes
asociados a la economía, el medio
ambiente y la sostenibilidad de los
recursos. Está impulsada por las directivas
actuales de la UE, abarca sus objetivos
globales y recibirá un impulso adicional por
parte de las futuras enmiendas de las
directivas.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Oportunidades y desafíos
Figura 2.6: Crecimiento de la población en la UE
1960-2016 (a 1 de enero, en millones de personas)
(Eurostat, 2016)
Volver a Perspectiva
general del tema
16
Mediante la aplicación y adaptación de las
tecnologías conocidas al procesamiento de
MP es posible pensar en tratamientos
específicos para distintas tipologías de
instalaciones y flujos de residuos. Los
residuos se procesan para producir
materiales (recuperación de material,
WtM): MP, MPC y MPS. Esta sección tiene
el objetivo de ofrecer una perspectiva
general del proceso de ELFM con respecto
a las instalaciones de RE, las tecnologías
disponibles y las vías de valorización para
los residuos excavados.
La minería de vertederos mejorada de
instalaciones de RE se puede resumir en
un proceso de cuatro pasos: (1)
exploración (incluida la caracterización del
sitio y los residuos), (2) minería y
transporte, (3) procesamiento, (4) reciclaje
de recursos/eliminación de residuos.
En la figura 3.1 se ilustra una descripción
general del proceso de ELFM.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Proceso y tecnologías
3.1. Perspectiva general del proceso de ELFM
3. Proceso y tecnologías
Figura 3.1: Perspectiva general del proceso de ELFM para RE
Volver a Perspectiva
general del tema
17
El potencial de valorización y las vías de
valorización más factibles dependen de lo
siguiente:
Las características del sitio.
La tipología de los depósitos de mena:
en función de eso y de la estructura de
la mena, es posible asociar los
principales minerales o elementos
explotados a otros minerales o
elementos (p. ej., en una mina de Zn-
Pb, es posible encontrar Cd, In, Ge, Ga;
en una mina de sulfuros de Ni, se puede
hallar EGP, Cu, Co).
Las características de los residuos.
Por tanto, el potencial de valorización
depende del sitio. Las opciones de
valorización más adecuadas dependerán
de las tecnologías disponibles, la viabilidad
económica y medioambiental, y las
características de cada fracción.
Esto aparece resumido en la tabla 3.1.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Proceso y tecnologías
El suelo superior y los finos también
pueden valorizarse mediante reutilización
directa para fertilizantes y materiales de
construcción, aunque es poco probable
debido a los altos niveles de contaminación
con metales pesados y otros
contaminantes que suponen una amenaza
para la seguridad medioambiental. Esta
fracción a menudo también tiene un
elevado contenido de metal, que se
puede separar y tratar para obtener un
producto enriquecido con metal (que puede
usarse para otras aplicaciones). Después
de la separación del metal, la fracción de
finos se puede tratar (p. ej., añadiendo
materia orgánica) para obtener suelo nuevo
que usar para la rehabilitación de tierras
(Dino et al. 2014).
La fracción de finos suele ser la más pobre
en términos de MP y, por tanto, la más difícil
de procesar. Los relaves representan los
residuos procedentes de actividades de
preparación, así que se da por sentado que
las MP se han separado; pero en algunos
casos pueden estar enriquecidos con MP
que no se hayan explotado; por ejemplo, los
relaves procedentes del tratamiento de
minerales de Zn-Pb, para los que solo se
haya determinado la separación del Zn,
pueden estar enriquecidos con Pb. Es más,
dichos residuos pueden ser ricos en MPC no
conocidas o no explotadas (porque no se
necesitaran) en el momento del
procesamiento.
La fracción gruesa se puede utilizar
mediante la vía WtM para producir MP/MPC y
productos para su reventa. Esto requiere una
separación y un tratamiento sustanciales.
Volver a Perspectiva
general del tema
18
Puesto que el proceso de ELFM y las vías
de recuperación dependen del sitio, se
necesita la prospección y el análisis del
sitio antes de poder definir los procesos
exactos. La composición de los residuos
del sitio se debe determinar mediante
muestreo y separación. También se
requiere un análisis de la fracción de finos.
La metodología para esto se describe en la
sección 4 y la sección 5 respectivamente.
Las vías de valorización también las
determina la viabilidad económica y
medioambiental, ya que los distintos niveles
de separación y procesamiento afectarán a
los costes económicos y a los ingresos del
proyecto. El análisis económico y
medioambiental se describe en la sección
6.
Cuando esta fase de investigación haya
tenido lugar, puede establecerse un mapa
de flujo para todo el proyecto, en el que se
determine el nivel de separación y
procesamiento necesario, las tecnologías
implicadas, las vías de valorización para
cada fracción y los resultados esperados.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Proceso y tecnologías
Fracción de residuos Vía de valorización Producto final
Suelo WtM
(reutilización)
Enmienda del suelo, suelo superior
Fracción de finos WtM Nuevo suelo artificial o MP/
MPC (si se envía a procesamiento avanzado)
Fracción gruesa WtM Agregados o MP/MPC para
reventa
Tabla 3.1: Vías de valorización para las distintas fracciones de residuos
3.2. Próximos pasos
Volver a Perspectiva
general del tema
19
Para evaluar el potencial de valorización de
un sitio, este debe investigarse. Así se
determinará la composición de los residuos
del sitio, las características de las
fracciones de residuos y las vías de
valorización que deben tenerse en cuenta.
En esta sección, se describe todo el
proceso de investigación del sitio como
primer paso para establecer un proyecto de
ELFM.
En la figura 4.1, se resume el enfoque para
evaluar cada sitio de instalaciones
mediante un muestreo físico.
.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Examen del área
4. Examen del área
Figura 4.1: Resumen de examen del área
Volver a Perspectiva
general del tema
20
4.1. Información preliminar
Historial de funcionamiento: la
instalación está rellena con capas o
está compuesta de distintas
tipologías de residuos, etc.
Profundidad y extensión de las
instalaciones.
Tipología del material de RE
(residuos de roca, residuos de
explotación, relaves o mezcla).
Estabilidad geotécnica (seguridad
laboral).
Posibles residuos peligrosos
ubicados en el vertedero
(seguridad laboral).
Cuando se planifica un estudio de campo,
es fundamental recopilar la siguiente
información para obtener muestras
representativas:
No existe una norma definitiva sobre el
número de muestras que se deben tomar
por área o el volumen de residuos que se
deben obtener para ser representativos de
la composición de las instalaciones. Se
debe tener en cuenta que las instalaciones
de RE están compuestas principalmente
por un solo material de residuos; por
consiguiente, el número de muestras, la
localización dentro de las instalaciones y la
masa de cada muestra deben ser las
adecuadas para garantizar que la actividad
de muestreo sea representativa.
Actividad de muestreo mediante un
diseño de red: este protocolo es adecuado
cuando el tamaño y la forma del vertedero
son aptas para la organización de un
diseño de red. En tal caso, es posible
muestrear el material en la intersección de
la red (a) o en el centro de cada área de la
red (b), y localizar las áreas muestreadas
en un mapa (véase la figura 4.2).
Actividad de muestreo aleatorio: cuando
no es posible organizar un diseño de red,
es mejor muestrear el material mediante un
protocolo aleatorio. En tal caso, se debe
adoptar un diseño aleatorio (no muestrear
selectivamente áreas específicas) y
localizar las áreas muestreadas en un
mapa.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Examen del área
4.2. Estrategia y técnicas de muestreo
4.2.1. Estrategia de muestreo
Figura 4.2: Muestreo mediante un diseño de red
Volver a Perspectiva
general del tema
21
1. Las capas superiores de la instalación, incluidos los materiales de cobertura y el suelo,
se descartan.
2. Cuando es posible, se crea un pozo vertical en la instalación, cuya área y profundidad
dependerán de la técnica de muestreo elegida. Al crear el pozo, el material excavado o
perforado se deposita en skips ubicados en el lateral del pozo. Si es posible, los skips se
pesan vacíos y de nuevo con el material muestreado para obtener la masa de cada
muestra. Si no es posible utilizar un pozo (p. ej., en vertederos de residuos de roca), las
técnicas de muestreo empleadas son: pala mecánica o manual, descuartizamiento y
muestreo, o muestreo de partículas (recopilación de partículas aleatorias del área cercana
al punto de muestreo).
3. En función del historial de funcionamiento de la instalación (p. ej., varias áreas vinculadas
a la misma instalación de RE), se pueden crear distintos perfiles de profundidad
registrando la profundidad desde la que se muestrea el residuo. Entonces, las muestras
obtenidas de diferentes profundidades pueden depositarse en skips distintos.
4. Mediante una cuchara de muestreo con dos cazos o una excavadora pequeña, el
contenido de cada skip se mezcla concienzudamente y una submuestra que representa
cada skip (p. ej., 0,5 m3) se descuartiza para producir muestras que se tratarán y
analizarán a escala de laboratorio (cada muestra se pesa).
Perforación poco profunda
Un posible método para recopilar muestras
representativas del vertedero de minería es
mediante la perforación poco profunda/
barreno (figura 4.3). Un barreno es un
pozo estrecho perforado en la tierra,
vertical u horizontalmente. Las actividades
de perforación son útiles para recopilar
muestras de roca, suelo y agua durante un
estudio de campo.
Las muestras recopiladas de barrenos se
pueden analizar para determinar sus
propiedades físicas, petrográficas y
mineralógicas, o para evaluar niveles de
diversos componentes químicos o
contaminantes. Se pueden distinguir dos
técnicas principales de perforación poco
profunda:
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Examen del área
4.2.3. Técnicas de muestreo
4.2.2. Protocolo de muestreo
NOTA: El tamaño de la muestra seleccionado para la clasificación manual siempre es una solución intermedia entre
la representatividad de la muestra y el tiempo necesario para clasificarla manualmente.
El vertedero puede muestrearse de la siguientes maneras:
Volver a Perspectiva
general del tema
22
Esta tecnología posibilita la división del
vertedero en distintos perfiles de
profundidad. Por otra parte, sus elevados
costes operativos son una clara desventaja.
Es más, este tipo de tecnologías no es el
más adecuado si no se trata de material
consolidado o rocas.
Excavación
Otra forma de muestrear los residuos de
minería es a través de una excavadora. Es
lo más útil para el material no consolidado
(figura 4.4). Es posible usar excavadoras
(también de pequeño tamaño) asociadas
con la excavación de zanjas y pozos. La
excavación se lleva a cabo desenterrando
los residuos con equipos de construcción.
Los residuos se pueden transportar a otro
lugar para su separación o posterior
tratamiento. Se puede excavar un pozo de
muestreo de unos 10 metros en función del
tamaño de la excavadora. Los
inconvenientes en comparación con la
perforación están relacionados
principalmente con la gestión de objetos
duros no penetrables.
Actividad de muestreo mediante pala
manual o selección de fragmentos
Cuando no es posible usar la perforación
poco profunda ni la excavación,
principalmente debido a sus elevados
costes, es posible muestrear los residuos
de minería mediante una pala manual (y un
martillo). Resulta útil para el material no
consolidado y las rocas (conun martillo)
conectados al yacimiento mineral o a las
rocas limítrofes (figura 4.5). La pala
manual se puede usar para muestrear un
área o un punto específicos, pero no es
adecuada si hay que muestrear en
profundidad.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Examen del área
Perforación con destrucción: útil (y
más barata que la perforación con
recuperación de núcleos) si se
requiere información general sobre
la sección investigada.
Perforación con recuperación de
núcleos: útil (pero más cara) si se
necesita conocer la distribución de
los minerales, elementos o
contaminantes en las distintas
capas presentes en la sección
investigada.
Figura 4.3: Muestreo
mediante perforación po-
co profunda (perforación
a mano en la imagen)
Figura 4.4: Muestreo
mediante excavación
Figura 4.5a: Muestreo
mediante pala manual
Figura 4.5b: Muestreo
mediante selección de
Volver a Perspectiva
general del tema
23
El propósito de clasificar los residuos
muestreados de las instalaciones es
planificar las mejores vías de valorización
para las distintas categorías de tamaño de
partículas y fracciones de residuos. El
objetivo es disponer de datos lo
suficientemente representativos como para
diseñar y probar, desde el principio, el
prototipo de una posible planta de
tratamiento para la recuperación de MP/
MPC/MPS de la instalación de RE (si el
prototipo ofrece resultados positivos, la
empresa interesada podrá avanzar de un
prototipo a una planta de tratamiento a gran
escala).
Las muestras recopiladas de las
instalaciones de RE se deben caracterizar
para determinar su valor para la operación
de minería de vertederos. Las muestras
normalmente se envían al laboratorio
(normalmente externo) para dichos análisis
con el fin de determinar las características
de los materiales. La figura 5.1 muestra un
resumen del procedimiento analítico.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Métodos Analíticos
5. Métodos Analíticos
Figura 5.1: Resumen del procedimiento analítico
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general del tema
24
La caracterización física incluye:
Cuando el interés por obtener material para
el sector de la construcción es importante,
deben determinarse otros análisis, por
ejemplo:
Para todas estas pruebas, se ha definido
una normativa EN específica.
Para determinar la composición y las
propiedades de las fracciones de residuos,
se requiere microscopía óptica de luz
polarizada transmitida o reflejada de
secciones finas/pulidas (normalmente de
~30 µm de grosor).
En algunos casos también pueden
requerirse determinaciones del porcentaje
de volumen cuantitativo (es decir, análisis
modales). En función del objetivo
específico, pueden llevarse a cabo
mediante recuento de puntos o análisis de
imágenes de mapas de composición (p. ej.,
mapas de elementos por XRF o SEM-EDS)
de secciones finas/pulidas.
Técnicas principales: microscopía óptica de
luz polarizada transmitida o reflejada de
secciones finas/pulidas (normalmente de
~30 µm de grosor) o (en función del
material) análisis XRD (difracción de rayos
X) en material pulverizado o técnicas de
microsonda de electrones (SEM-EDS/
WDS). Pueden requerirse otros tipos de
análisis espectroscópicos (p. ej.,
espectroscopía micro-Raman) en
determinadas circunstancias.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Métodos Analíticos
5.1. Caracterización física
Humedad
Densidad de la carga (EN 1097-3;
EN 1097-4)
Distribución del tamaño (EN 933-1; EN
933-2)
Índice de lajas (EN 933-3)
Coeficiente de forma (EN 933-4)
Ensayo de Los Ángeles (EN 1097-2
(5º))
Prueba de resistencia al desgaste
(micro-Deval) (EN 1097-1)
Prueba de resistencia a ciclos de
hielo y deshielo (EN1367-1)
Contenido de partículas finas (EN
933-8; EN 933-9)
Límites de Atterberg (ASTM D4318
-84; ASTM D4943-89)
5.2. Caracterización petrográfica
5.3. Caracterización mineralógica
Volver a Perspectiva
general del tema
25
Triturado;
Pulverización (normalmente ≥ 85 %
pasando 75 μm);
Descuartizamiento y selección de
pulpa para su análisis (el exceso de
pulpa se almacena).
Para la caracterización geoquímica, se usa
una pequeña (40-100 g) submuestra
representativa y homogénea del material.
En el caso de rocas y material inorgánico,
el procedimiento habitual es el siguiente:
El material muy pulverizado (es decir, la
pulpa) requiere más tratamiento (fusión de
borato de litio; agua regia/métodos de
digestión de cuatro ácidos...) para su
análisis, que depende en gran medida de la
metodología analítica adoptada (que,
evidentemente, también depende de los
elementos de interés: véase a
continuación). Existen dos tipos principales
de caracterización geoquímica: de roca
completa y de análisis de una sola fase.
Geoquímica de roca completa:
Técnicas principales: XRF (espectrometría
de fluorescencia de rayos X), en particular
para elementos grandes, o varios tipos de
técnicas espectroscópicas (EAA, ICP-AES,
ICP-MS, etc.), en particular para elementos
pequeños y trazas.
Análisis de una sola fase (es decir,
química mineral):
Técnica principal: microscopía electrónica
(SEM-EDS/WDS) en muestras o secciones
pulidas y metalizadas.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Métodos Analíticos
5.3. Caracterización geoquímica
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general del tema
26
Con el fin de decidir si someterse a un
proyecto de ELFM, al igual que con
cualquier inversión, se requiere un análisis
de costes y beneficios desde una
perspectiva económica para observar si la
empresa sería rentable. Dado que la ELFM
también presenta muchos resultados
medioambientales y sociales, es importante
incluir estos efectos en un análisis general
para determinar si resulta beneficiosa
desde un punto de vista más amplio.
En esta sección, se proporciona un
resumen del método para llevar a cabo
estos análisis. Puede encontrarse un
documento detallado de orientación para el
análisis de costes y beneficios en la
siguiente dirección:
http://ec.europa.eu/regional_policy/sour
ces/docgener/studies/pdf/cba_guide.pdf
El primer paso de este método es
seleccionar un horizonte temporal para la
inversión. Este dependerá de la cantidad de
material de entrada comparada con la
capacidad de la tecnología. En un caso
óptimo, debería ser igual a la vida útil de la
maquinaria adquirida para la ELFM, pero
puede ser más corta o más larga según las
circunstancias. Debe calcularse un periodo
de funcionamiento máximo de 30 años para
la inversión, como resultado de la futura
innovación tecnológica.
El siguiente paso es determinar los costes y
los ingresos de las inversiones, que se
pueden categorizar como aparece en la
tabla 6.1.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Análisis de costes y beneficios
6. Análisis de costes y beneficios
6.1. Selección del horizonte
temporal
6.2. Evaluación de los costes y los ingresos
Volver a Perspectiva
general del tema
27
Los indicadores financieros más habituales
de una inversión son el valor actual neto
(VANF, en inglés: FNPV) y la tasa de
rendimiento financiero (TRF, en inglés:
FRR) de los flujos de caja de los costes y
los ingresos.
Para calcular este indicador, debe
seleccionarse una tasa de descuento de
forma que los flujos de caja futuros puedan
convertirse al valor presente. Normalmente,
esta tasa está relacionada con la tasa de
interés del mercado; sin embargo, suele ser
aceptable usar una tasa constante del 4 %.
El VANF se puede calcular sin tener en
cuenta el coste de inversión de capital (es
decir, VANF (C)) o teniéndolo en cuenta
(VANF (K)). La ecuación para este cálculo
es la siguiente:
donde: St es el balance del flujo de caja en el tiempo
t; at es el factor de descuento financiero elegido para
descontar en el tiempo t; e i es la tasa de descuento
financiero.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Análisis de costes y beneficios
6.3. Cálculo de los indicadores financieros
Tabla 6.1: Costes e ingresos
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general del tema
Costes/ingresos Detalles
Costes de inversión Incluyen la inversión en maquinaria e infraestructura. Deben evaluarse por una unidad de precio multiplicada por la
cantidad de elementos individuales de la inversión.
Costes de funcionamiento
Comprenden los costes asociados al funcionamiento de la actividad de minería del vertedero. Los costes fijos pue-
den calcularse por separado del flujo de material. Los costes variables deben ser una multiplicación de la cantidad
de material de entrada y el coste de procesarlo.
Costes de sustitución
Pueden producirse si el horizonte temporal es superior a la vida útil habitual de la maquinaria adquirida. En tal ca-
so, debe crearse un plan de sustitución que deberá incluirse en el cálculo para invertir en la sustitución de la maqui-
naria usada en las fechas de vencimiento.
Valores residuales
Son el opuesto a los costes de sustitución y se producen si la vida útil del equipo adquirido es mayor que el hori-
zonte temporal de funcionamiento. Debe calcularse un flujo de caja positivo al final del periodo de inversión. Este
puede calcularse teniendo en cuenta la vida útil del activo y suponiendo que pueda venderse al precio de compra
original menos la amortización durante los años que el activo se haya usado.
Ingresos de reciclables Se derivan de vender los productos reciclables después del procesamiento tecnológico. Debería ser igual a la can-
tidad de material multiplicado por su precio de mercado.
Otros ingresos Según el caso, también pueden producirse otros ingresos (p. ej., el suelo del vertedero excavado se puede vender
o puede recibirse una subvención por la emisión de CO2 que ha evitado el proyecto).
Costes de eliminación
Si una parte del material producido no se puede vender en el mercado, debe reincorporarse al vertedero excavado
(costes de rellenado) o eliminarse con cuidado si incluye sustancias peligrosas. En este caso, el coste de elimina-
ción es igual a la cantidad de material eliminado y tasa de entrada de la instalación (es decir, vertedero, incinera-
dor, etc.).
Costes de capital
Si la inversión se financia mediante un crédito, el coste de los intereses del crédito también debe tenerse en cuen-
ta. Las subvenciones no reintegrables también deben tenerse en cuenta como un tipo de ingreso del proyecto. Este
flujo de caja solo es relevante para calcular los indicadores VANF (K) o TRF (K) (véase la explicación de estos
términos a continuación).
28
Este indicador muestra con qué tasa de
descuento financiero el valor actual neto de
la inversión será igual a cero. El TRF se
puede calcular sin tener en cuenta el coste
de inversión de capital (es decir, TRF (C)) o
teniéndolo en cuenta (TRF (K)). La
ecuación para este cálculo es la siguiente:
donde: St es el balance del flujo de caja en el tiempo
t.
Los indicadores medioambientales se
calculan de forma similar a los indicadores
financieros. Solo se necesitan dos
modificaciones en el flujo de caja financiero
para calcular los indicadores
medioambientales.
En el análisis financiero, se calculan los
precios de mercado de empleo y
adquisición de bienes y servicios. Sin
embargo, estos precios también contienen
elementos (p. ej., tasas, subvenciones,
prestaciones sociales, costes de
transacciones, etc.) que no están
relacionados directamente con la inversión
en minería de vertederos, sino que son
transferencias de flujo de caja para
financiar otros servicios de la sociedad
moderna. Por lo tanto, en casos en los que
los precios son más altos debido a la falta
de un mercado competitivo o por
transferencias sociales incluidas, estos
deberán ajustarse.
Esto suele hacerse mediante factores de
corrección para los precios de mercado (p.
ej., calculando salarios de cuenta para
empleados no especializados, o reduciendo
los precios de bienes y servicios cuando los
monopolios naturales distorsionan a la
competencia).
Más allá de su propio marco de trabajo, una
inversión en minería de vertederos puede
tener un efecto positivo o negativo en su
entorno. Los productos reciclables pueden
eliminar los efectos medioambientales
negativos de producir materias primas
primarias y los combustibles pueden
sustituir a los basados en carbono.
Cuantificando estos efectos y sumando un
precio adecuado, pueden sumarse como
flujo de caja externo al flujo de caja de todo
el proyecto calculado a precios sombra .
Los indicadores medioambientales
calculados son el valor actual neto
medioambiental (VANM) y la tasa de
rendimiento medioambiental (TRM). Las
ecuaciones para estos indicadores son
idénticas a las de los indicadores
financieros; solo que se calculan a partir del
flujo de caja medioambiental corregido del
proyecto, que también contiene los costes y
beneficios externos. En el caso del cálculo
del VANM, suele ser aceptable una tasa de
descuento del 5 %.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Análisis de costes y beneficios
6.3.1. TRF
6.4. Cálculo de los factores medioambientales
6.4.1. Cambio de mercado a precios sombra
6.4.1
.
Adición de beneficios y costes externos
6.4.3. Indicadores medioambientales
Volver a Perspectiva
general del tema
TRF
29
Existen varios supuestos posibles para
los indicadores que pueden influir en la
decisión relativa a la inversión en minería
de vertederos (tabla 6.2).
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Análisis de costes y beneficios
6.5. Interpretación de los resultados del cálculo de indicadores
Tabla 6.2: Supuestos de ELFM
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general del tema
Valor de VANF
(C)
Valor de VANF
(K)
Valor de
VANM Explicación Resultado de la decisión
VANF (C) >0 VANF (K) >0 VANM >0
El proyecto de ELFM se
puede financiar desde el
mercado usando capital
privado y también se
considera deseable para
Estas inversiones en minería
de vertederos deberían apli-
carse.
VANF (C) >0 VANF (K) >0 VANM <0
El proyecto de ELFM se
puede financiar desde el
mercado usando capital
privado, pero tiene un
impacto general negativo
Las autoridades medioam-
bientales pertinentes debe-
rían prohibir a los inversores
continuar con el proyecto.
VANF (C) <0 VANF (K) >0 VANM >0
El proyecto de ELFM no
se puede financiar desde
el mercado, pero es
deseable para la socie-
dad.
Debería concederse una
subvención al proyecto. Nor-
malmente, este supuesto es
la condición previa para cual-
quier subvención de inver-
sión de la UE.
VANF (C) <0 VANF (K) <0 VANM >0
Aunque el proyecto pue-
da ser deseable desde
un punto de vista social,
no existe un esquema de
financiación apto que
haga que la operación
sea sostenible, ni siquie-
ra con una subvención
de inversión.
Las dos opciones posibles
son cancelar el proyecto o
identificar ingresos adiciona-
les que lo conviertan en sos-
tenible desde el punto de
vista financiero.
VANF (C) <0 VANF (K) <0 VANM <0
En este caso la imple-
mentación del proyecto
no es deseable desde un
punto de vista medioam-
biental ni económico.
La autoridad medioambiental
competente debería prohibir
la aplicación. Pero, dado que
no es rentable, ningún inver-
sor deseará financiar el pro-
yecto.
30
Un proyecto también debería generar
suficiente flujo de caja como para financiar
el trabajo diario; disponer solo de
indicadores positivos no es suficiente. Si el
flujo de caja acumulado de un proyecto es
positivo para cada año de funcionamiento,
muestra que la inversión en minería de
vertederos es sostenible. Si el flujo de caja
acumulado es negativo para algunos años
(por ejemplo, cuando tiene lugar la
sustitución de activos), esto puede
contrarrestarse obteniendo un crédito. Por
otra parte, si el flujo de caja acumulado de
un proyecto es negativo para periodos más
largos o al final del proyecto, la
sostenibilidad financiera de la operación de
minería de vertederos es cuestionable.
Durante el cálculo de los indicadores
financieros y medioambientales, se
presupone que conocemos con precisión
los costes y los ingresos de una futura
operación. Esto, en realidad, no es así. El
cálculo de sensibilidad muestra cómo se
ven afectados los indicadores si los
elementos del proyecto (p. ej., la inversión,
los costes de operación, los ingresos, etc.)
se alteran o difieren de los supuestos. En
cada cálculo, se analiza un cambio en solo
un elemento del proyecto, suponiendo que
todos los demás permanezcan inalterados.
Un elemento de proyecto se considera
sensible si un cambio del 1 % en su valor
da lugar a un cambio superior al 1 % en los
indicadores financiero o medioambiental.
Conociendo la sensibilidad de los
elementos del proyecto y añadiendo la
probabilidad de que cambien y entre qué
intervalos es posible este cambio, podemos
generar varios supuestos artificiales. Estos
en conjunto producen la distribución de
probabilidad de los indicadores financiero y
medioambiental del proyecto. El método
para este cálculo se denomina análisis
Monte Carlo (recibe su nombre de su
desarrollo para casinos). Se generan
valores aleatorios entre los intervalos de
probabilidad de los elementos del proyecto
y, mediante varias miles de iteraciones, se
calcula la distribución de probabilidad. A
partir de esta distribución, se puede
discernir la probabilidad real de que el valor
de VANF o VANM sea mayor que cero. Si
es cercana al 100 %, el riesgo es
relativamente bajo; pero si se aproxima
más a 0 %, puede que deban revisarse los
cálculos, así como las decisiones relativas
a los distintos supuestos.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Análisis de costes y beneficios
6.6. Análisis de sostenibilidad del
proyecto
6.7. Sensibilidad de los
resultados del cálculo
6.8. Evaluación de riesgo de los cálculos
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general del tema
31
SMART GROUND también ofrece una
herramienta de apoyo de decisiones
para residuos de extracción, con el fin de
evaluar la viabilidad de un proyecto de
ELFM. La herramienta incorpora factores
sociales, medioambientales y económicos,
y usa un enfoque escalonado para evaluar
el rendimiento de cada uno de ellos.
Mediante un análisis de criterios múltiples,
se identifica el mejor enfoque de proceso
desde el punto de vista
de la sostenibilidad.
Así, la herramienta de apoyo de decisiones
ayuda a las partes interesadas a decidir:
El mejor proceso y las mejores vías de
valorización de los residuos.
La viabilidad del proyecto desde las
perspectivas económica, social y
medioambiental.
La herramienta de apoyo de decisiones
puede encontrarse en nuestro sitio web.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Herramienta de apoyo de decisiones
7. Herramienta de apoyo de decisiones
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general del tema
32
El proyecto SMART GROUND ha llevado a
cabo la caracterización en profundidad de
varios yacimientos de minería de extracción
de la UE. El objetivo es identificar y
caracterizar con más precisión las materias
primas secundarias específicas (MPS) con
valor de mercado para su posterior
utilización como materias primas (MP) o
energía. A continuación, se describen los
métodos y los hallazgos de los tres sitios
piloto ubicados en Italia.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Casos prácticos
8. Casos prácticos
CASO PRÁCTICO 1:
CAMPELLO MONTI,
PIAMONTE, ITALIA
CASO PRÁCTICO 2:
GORNO, LOMBARDÍA,
ITALIA
CASO PRÁCTICO 3:
MONTORFANO,
PIAMONTE, ITALIA
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general del tema
33
El área de minería de Campello Monti se
encuentra en el valle Strona (Piamonte,
Alpes italianos occidentales), a unos 20 km
de la frontera con Suiza. Los depósitos de
residuos mineros de esta área están
relacionados con una mina de níquel que
funcionó de manera intermitente desde la
segunda mitad del siglo XIX hasta 1945. En
ella se explotaron depósitos de sulfuros
magmáticos de Fe-Ni-Cu-(Co) (grado
medio de níquel: 1-2 a 0,5 % p/p de Ni en
los últimos años de actividad) con una
producción estimada que probablemente se
encontraba alrededor de las 50 toneladas
cortas al año. Las actividades de
tratamiento en el área fueron intensivas
durante la II Guerra Mundial e incluyeron
una primera fase de clasificación manual,
seguida de tratamiento mecánico (triturado,
pulverización) y químico (flotación). En las
últimas décadas, se documentaron
enriquecimientos de EGP localizados en
algunas mineralizaciones.
Los estudios de campo preliminares
identificaron dos tipos de residuos
minerales en el área:
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Casos prácticos
CASO PRÁCTICO 1:
CAMPELLO MONTI,
PIAMONTE, ITALIA
Antecedentes:
Figura 8.1: Ubicación de Campello Monti
Figura 8.2: Ubicación del sitio piloto de
Campello Monti
Estudios de campo:
Roca estéril: El tipo más común de
material de residuos en los vertederos, en
un área de unos 30 000 metros cuadrados.
Residuos de explotación: Estos se
encuentran en dos áreas: cerca de la
planta de preparación (depósito
denominado «área 1») y en el lado opuesto
del valle («área 8»). Ambos depósitos son
muy diferentes: el depósito del área 1,
cerca de la planta de preparación, es de
grano fino, de color rojo/anaranjado a
marrón y representa «residuos»
relacionados con una primera fase del
tratamiento. El depósito del área 8
representa, sin embargo, mena clasificada,
probablemente procedente de un área con
licencia cercana (que estaba conectada
con la planta de preparación mediante un
funicular).
Volver a Perspectiva
general del tema
34
Tomando como referencia los estudios
preliminares, se seleccionaron 8 áreas de
residuos para el proyecto: seis vertederos
de residuos de roca (áreas 2 a 7) y dos
depósitos de residuos de explotación
(áreas 1 y 8). Para cada instalación de
residuos, se realizó un muestreo adoptando
un diseño de red (o método de rejilla). Cada
muestra se recopiló en un área de 1,5
metros cuadrados; después de limpiar el
punto de muestreo de residuos orgánicos
(hojas y ramas), se recopiló la muestra
mediante una pala manual y, cuando fue
necesario, un martillo para reducir el
tamaño del grano de la roca.ca.
Se recopilaron 41 muestras de residuos de
roca y 12 de residuos de explotación para
su caracterización mineralógica,
petrográfica y geoquímica.
Las principales características geoquímicas
de todas las muestras son típicas de las
rocas ultramáficas afectadas por procesos
de exsolución y acumulación de sulfuro
líquido, como típico de las mineralizaciones
magmáticas de sulfuro de Ni de todo el
mundo. Con relación al contenido en
metales, las muestras presentan:
El potencial de MPS de los materiales
residuales relacionados con sulfuro de Ni lo
representan metales como Ni, Cu, Co y
(posiblemente) EGP. Los datos
geoquímicos permiten el reconocimiento de
cuatro grupos de muestras:
allow the recognition of four groups of
samples:
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Casos prácticos
Figura 8.3: Áreas de muestreo
Caracterización geoquímica:
Valores variables, pero generalmente de
alto a muy alto, de Ni, Co y Cu.
Relativamente altos de Cr y Mn.
Contenido bajo en tierras raras (REE).
Enriquecimientos de EGP muy
localizados.
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general del tema
35
Suele observarse una correlación positiva
entre Ni, Co y Cu. Con respecto a los EGP
y Au críticos, los datos geoquímicos
muestran que el contenido en EGP es muy
variable (Pd + Pd: 5,8 a 821 ppb) y los
principales EGP están representados por
Pd y Pt. El contenido en Au es muy
variable, de 3 a 190 ppb; el Au está muy
relacionado con el contenido en EGP.
Materiales de residuos de grano grueso
(roca de residuos y material clasificado
del área 8):
En secciones finas-pulidas bajo el
microscopio, estos materiales están
compuestos de silicatos máficos asociados
a una cantidad variable de sulfuros
metálicos. La mineralización está hecha de
sulfuros que constan de pirrotina (Fe1-xS),
petlandita ((Fe,Ni)9S8), calcopirita (CuFeS2)
y menor cubanita (CuFe2S3). La
pentlandita, la principal mena, suele
aparecer como cristales subédricos a
euédricos (aprox. 0,1-2 mm de diámetro)
contenida en pirrotita anédrica (±
calcopirita).
El estudio con microsonda de electrones
muestra que:
Estos datos muestran que el material de
residuos del área 1 es el equivalente
parcialmente oxidado del material de grano
más grueso de las otras áreas, después la
pulverización y la preparación del mineral.
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Casos prácticos
Caracterización mineralógica y
petrográfica:
«Grupo I» (área 1): valores muy fuertes
de Ni (>10 000 ppm), Cu (≥5000 ppm) y
Co (>600 ppm).
«Grupo II» (áreas 3, 4, 8): valores
fuertes de Ni (2000-10 000 ppm), Cu
(600-1500 ppm) y Co (100-300 ppm)
«Grupo III» (áreas 2, 6): valores
moderados de Ni (700-1600 ppm), Cu
(200-600 ppm) y Co (100-200 ppm)
«Grupo IV» (áreas 5, 7): valores
relativamente bajos de Ni (100-
700 ppm), Cu (50-200 ppm) y Co (50-
100 ppm)
El material de grano muy fino (<1–
100 µm de diámetro) está
compuesto de: óxidos/hidróxidos de
hierro y sulfato; silicatos ricos en
Mg; pirrotita parcialmente oxidada,
pentlandita y calcopirita; covelina
(CuS); azufre nativo.
Aparece Ni en la pentlandita
parcialmente oxidada (23,2-36,0 %
p/p de Ni, hasta 1,8 % p/p de Co),
mientras que puede aparecer Cu en
la calcopirita y la calcosina (Cu2S,
80 % p/p de Cu aprox.).
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general del tema
36
Conclusiones para la explotación de MPS:
Los datos obtenidos sugieren que el Ni, Cu, Co (± EGP) representan MPS potenciales en
los residuos minerales; no solo estos metales aparecen siempre muy por encima del «valor
de roca de Clarke», sino (sobre todo) en minerales (sulfuros de metal) aptos para la
recuperación de metales.
El cribado geoquímico en profundidad muestra que la distribución de los metales no es
homogénea y que se producen grandes diferencias entre los distintos depósitos de
residuos. Incluso aunque se produzca algo de variabilidad de concentración de metal
también en la escala de un área, cada área presenta una «firma geoquímica» relativamente
homogénea que posibilita al menos obtener una estimación general del contenido en metal.
Los datos geoquímicos permiten la distinción de cuatro grupos principales de muestras, que
corresponden a las áreas específicas.
Los valores promedio de Ni, Cu y Co de las áreas (así como los valores mínimo/máximo y la
desviación estándar) se proporcionan en la tabla 8.1.
Dicha imagen enfatiza claramente la complejidad de la estimación de MPS en los depósitos
de residuos conectados con la actividad minera: las distintas instalaciones de residuos
pueden, de hecho, representar «productos» de minería completamente distintos.
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Casos prácticos
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prácticos
Tabla 8.1: Valores promedio de Ni, Cu y Co para las áreas investigadas
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general del tema
37
El distrito minero de Gorno se encuentra en
los valles de Seriana, Riso y Brembana
(Lombardía, norte de Italia). El distrito se
encuentra en la «cuenca lombarda» al sur
de los Alpes italianos. El distrito de Zn-Pb
(±Ag, fluorita y barita) de Gorno pertenece
a los depósitos de mena estratoconfinados
de cinc-plomo-plata de tipo alpino. La
tendencia de distribución dominante de los
yacimientos es aproximadamente N-S,
como «columnas» tabulares de hasta 2
kilómetros de largo, una anchura de 50 a
400 metros y un grosor de entre 3 y 20
metros. La mineralización principal está
compuesta de esfarelita (ZnS) y galena
(PbS) (promedio de Zn/Pb índice = 5:1),
±pirita (FeS2), marcasita (FeS2), calcopirita
(CuFeS2) y argentita (Ag2S). Una
mineralización secundaria está compuesta
de productos de oxidación de esfarelita, es
decir, carbonato de Zn y silicato. Los
minerales de ganga dominantes son calcita,
dolomita y cuarzo (±ankerita).
Un estudio de campo preliminar se centro
en dos áreas:
1. Área minera de Arera (instalaciones
de residuos de extracción):
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Casos prácticos
CASO PRÁCTICO 2: GORNO,
LOMBARDÍA, ITALIA
Antecedentes:
Estudio de campo:
Figura 8.4: Ubicación de Gorno
La actividad de muestreo de residuos en
Arera se centró 6 instalaciones de residuos
de extracción (vertederos de residuos de
roca), en un área de aproximadamente
0,5 km a la salida de los principales
túneles. El material de residuos de roca se
muestreó mediante una pala manual,
aunque se usó un martillo cuando fue
necesario. Cada punto de muestreo abarca
un área de aproximadamente 4 m2. Hay
dos tipos principales de rocas en los
vertederos: caliza gris y roca dolomítica de
beis a marrón. En el estudio preliminar del
vertedero se observó que en las áreas de
mayor altitud la mineralización,
principalmente compuesta de esferalita de
grano grueso, está concentrada de forma
selectiva en la dolomita, mientras que la
caliza gris está empobrecida. Por tanto, un
muestreo aleatorio tendría el efecto de
diluir el grado. Esta dilución puede evitarse
fácilmente seleccionando el material
parduzco. Es por esto por lo que se adoptó
el siguiente procedimiento de muestreo
para estas áreas:
Evaluación de las proporciones relativas
de las dos fracciones de roca del
vertedero de residuos (mediante
muestreo aleatorio y recuento de
fragmentos).
Muestreo del material de dolomita para
su análisis.
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general del tema
38
2. Depósitos de relaves de mina de
Gorno:
El potencial de MPS de los materiales
residuales relacionados con los depósitos
mineros de Zn-Pb de tipo alpino lo
representan los metales Zn, Pb, Ag, Cd,
Ge, Ga, In y minerales industriales (p. ej.,
fluorita y barita). Los puntos clave del
cribado geoquímico, relativos al potencial
de MPS, son los siguientes:
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Casos prácticos
El muestreo de relaves se centró en uno
de los depósitos de relaves del distrito,
cerca del río Riso. Se han identificado 4
puntos de muestreo dentro del depósito:
tres (DH1, DH2 y DH3) a una distancia de
37 metros entre sí, el cuarto (DH4) en la
zona más al este del depósito, a una
distancia de 80 metros de DH3, para
comprobar la continuidad lateral y el
grosor del suelo superior. El muestreo se
realizó mediante perforación manual,
retirando primero el suelo superior que
cubría el depósito de relaves; las
muestras del depósito de relaves se
tomaron a distinta profundidad.
Figura 8.5: Puntos de muestreo de los depósitos
Caracterización geoquímica:
Se observa una importante diferencia
entre las muestras de residuos de roca
(áreas 2-7) y relaves (área 1), en
especial para algunos metales. En
particular, los relaves están muy
mermados de Zn, pero también de Cd y
Ga; sin embargo, están enriquecidos con
Pb. El Ag parece ligeramente
empobrecido, pero la pequeña diferencia
(sumada a la baja concentración) es
menos significativa
La roca estéril se caracteriza por:
Concentración de Zn de elevada a
muy elevada (8,07-29,4 % p/p de Zn).
Contenido de Cd relativamente alto
(69,2-830 ppm) y valores de Ga de
bajos a moderados (6,0-88,6 ppm).
Contenido muy bajo de Ge e In (la
mayoría <1 ppm).
Contenido bajo de Pb y Ag.
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general del tema
39
El Zn puede aparecer como mineral de
óxido o sulfuro en el distrito de Gorno.
Históricamente se ha preferido el mineral
de óxido. Se producen dos tipos de
mineralización en la roca residual: mineral
primario (es decir, sulfuro) y secundario (es
decir, óxido).
Mineral primario (sulfuro):
En secciones finas-pulidas, bajo el
microscopio las rocas estériles (en su
mayoría caliza dolomítica) están
compuestas de carbonato (dolomita y
calcita) y niveles muy reducidos de cuarzo
y mica. La mineralización de cinc se
compone principalmente de esferalita,
como cristales de grano grueso (de hasta
1 cm de diámetro) presentes a lo largo de
vetas hidrotermales que cruzan las rocas
de carbonato. La esferalita generalmente
es el único sulfuro o se asocia localmente
con niveles muy bajos de pirita o galena.
También puede haber escasos granos de
fluorita y barita. El análisis geoquímico
(ICP) de una esferalita independiente
muestra que la esferalita está
prácticamente desprovista de hierro, pero
presenta un contenido significativo de Cd
(1970 ppm).
Mineral secundario (óxido):
La mena secundaria («calamina») suele
estar compuesta de intercrecimientos de
grano muy fino de carbonato de Zn
(smithsonita, ZnCO3, o hidrocincita) y
hemimorfita, Zn4(Si2O7)(OH)2H2O. La mena
oxidada se puede observar localmente en
los vertederos de residuos como cortezas
de grano muy fino de blanquecino a
naranja.
El mineral primario es el tipo de mena
dominante en los vertederos, pero también
puede haber mineral oxidado. Se puede
hacer una estimación aproximada de las
proporciones relativas de esferalita y óxido
a partir de los análisis geoquímicos,
teniendo en cuenta que la esferalita es
prácticamente la única fase de sulfuro.
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Casos prácticos
Caracterización mineralógica y
petrográfica:
Sin embargo, los relaves muestran:
Contenidos mucho más bajos de Zn
(190-8950 ppm), Cd (1,1-39,1 ppm) y
Ga (<0,1-7,0 ppm).
Un contenido en Pb mucho más alto
que en las rocas estériles, pero más
bien bajo como valor absoluto (38,7-
2170 ppm).
El contenido en fluorina es
moderadamente alto (0,01-0,12 % p/
p) y no se observa fraccionamiento
entre la roca residual y los relaves.
El contenido en bario es bajo en la
roca residual (4-101 ppm) y muy
enriquecido en los relaves (138-
2850 ppm).
El contenido en Zn está relacionado
positivamente con Cd y Ga, que
aparecen claramente como elementos
menores en la esferalita.
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general del tema
40
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Casos prácticos
Los cálculos sugieren que en los residuos
de roca la mayoría del cinc está contenido
en esferalita aunque también haya algo de
«óxido» de cinc y sea dominante en
algunas muestras.
Los relaves, sin embargo, presentan un
panorama distinto. Debido al tamaño de
grano fino, este material no es apto para la
microscopía óptica, así que se observó y
analizó con una técnica (SEM-EDS) de
microscopía con microsonda de electrones.
El estudio con microscopía de electrones
muestra que:
Con respecto a los posibles MPS:
El material residual es de grano muy
fino, con tamaños de grano de entre
<1 µm y 50 µm aproximadamente.
El material está formado de
componentes químicamente muy
diferentes (minerales).
Los análisis químicos permiten el
reconocimiento de los siguientes
minerales: calcita, dolomita, material
micáceo/arcilloso, cuarzo, barita,
sulfato Fe, silicato de Zn
(hemimorfita), carbonato de Zn
(smithsonita o hidrocincita) e
infrecuente sulfosales de Cu-As-
Sb±Pb (estas últimas con un grano
demasiado fino para obtener siquiera
un análisis semicuantitativo).
Las fases metálicas son bastante
infrecuentes. El Zn aparece
principalmente como minerales de
«óxido» de grano muy fino, tanto
como silicato (hemimorfita, Zn4Si2O7
(OH)2(H2O), con un contenido
aproximado de 67 % p/p de ZnO) y
carbonato (smithsonita, ZnCO3 o
hidrocincita, Zn5(CO3)2(OH)6, con un
contenido aproximado de 65 % y 74 %
p/p de ZnO, respectivamente).
También se ha detectado barita
(BaSO4) con un grano
extremadamente fino.
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general del tema
41
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Casos prácticos
Conclusiones para la explotación de MPS:
Los datos presentados sugieren que el Zn y el Cd (±Ga) representan potencial para MPS
en los residuos minerales. De hecho, estos materiales aparecen muy por encima del
«valor de roca Clarke» y también en minerales (principalmente esferalita) aptos para la
recuperación de metales.
Otros metales que pueden estar presentes en la esferalita, como Ge e In, sin embargo,
aparecen en una concentración extremadamente baja.
La distribución de los metales no es homogénea, pero hay importantes diferencias entre
los residuos de roca y los relaves.
En lugar de la variabilidad evidente, todos los vertederos de residuos de roca analizados
están enriquecidos con Zn (+Cd±Ga), mientras que los relaves están muy mermados de
los mismos metales.
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general del tema
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prácticos
42
Las instalaciones de residuos de extracción
están ubicadas en la ladera sur del macizo
de granito de Montorfano en los territorios
de Montorfano y Verbania (distrito de
Verbano-Cusio-Ossola –VCO–; NE de la
región de Piamonte, Italia). Se encuentran
al final del valle Ossola, donde todavía se
dan actividades de explotación de piedra
comercial .
El área investigada forma parte de un área
de residuos de extracción, interesante para
la explotación de granito. El granito de
Montorfano, junto con el granito rosa de
Baveno y el granito verde de Mergozzo,
representa uno de las piedras comerciales
más importantes, explotado en el área de
VCO. Las dos variedades de granito más
famosas son la rosa y la blanca.
En particular, el granito Rosa Baveno
muestra un tamaño de grano medio-fino
homogéneo, una textura maciza y la
composición mineralógica viene dada por
plagioclasa, cuarzo, feldespato potásico
pertítico y biotita, con pequeñas cantidades
de hornblenda. Los minerales accesorios
típicos son circón, apatita, allanita y trazas
de sulfuros. El granito Bianco Montorfano
muestra la misma composición
mineralógica, pero el feldespato potásico es
blanco y en ocasiones contiene enclaves
microgranulares máficos y sulfuros (en
especial arsenopirita) que dañan la calidad
de la piedra.
Los enormes volúmenes de residuos de
roca son un claro ejemplo de los problemas
relacionados con las actividades mineras:
los trabajos de explotación en este territorio
han causado y causan un peligro evidente
para la población, así como impactos
significativos medioambientales y en el
paisaje en esta área más bien turística.
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Casos prácticos
CASO PRÁCTICO 3:
MONTORFANO, PIAMONTE,
ITALIA
Antecedentes:
Figura 8.6: Ubicación de Montorfano
Figura 8.7: Lado sur del macizo de Montorfano
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general del tema
43
El grupo Minerali Industriali decidió, en
1995, invertir en una planta de preparación
exclusiva, con el fin de explotar y convertir
los residuos de roca de granito de
«instalaciones de residuos de extracción»
en un nuevo «depósito» para la explotación
de feldespato y cuarzo, produciendo, el
mismo tiempo, varios subproductos
comerciales. En particular, la planta de
preparación ECOMIN s.r.l. trata los
materiales explotados en tres yacimientos
de eliminación de residuos de canteras de
granito:
Actualmente están buscando nuevas
instalaciones de residuos de extracción que
explotar y el estudio de campo y la
actividad de caracterización presentados
aquí constituyen partes de las actividades
útiles para solicitar la nueva concesión
minera.
Con el fin de garantizar el máximo nivel de
seguridad, el material presente en las
instalaciones de residuos de extracción se
explota de arriba abajo del volumen total: el
material explotado se carga en volquetes y
se transporta a la planta de tratamiento. El
material de alimentación se trata mediante
trituradoras (de mandíbula) y molinos
(cónico y de martillo) para obtener una
dimensión de tamaño de grano máximo de
1,25 mm.
El tamizado es fundamental para obtener
materiales con diferentes tamaños de grano
y separar el granito en polvo de otros
productos. Por último, este material pasa a
través de separadores electromagnéticos
que seleccionan los minerales
ferromagnéticos del producto final,
caracterizado por las propiedades
fisicoquímicas adecuadas.
El producto principal se conoce
comercialmente como F60P (mezcla de
feldespato de cuarzo: 60 % de feldespato,
principalmente potásico), cuya producción
ronda las 80 000 t/año. A la producción de
F60P deben añadirse otros subproductos
obtenidos tras el enriquecimiento de los
«residuos» producidos (principalmente
granito en polvo y fracciones enriquecidas
de minerales ferromagnéticos): se conocen
comercialmente como SNS: arena
(premezcla para uso en construcción),
NGA: arena gruesa negra (usada para
limpieza industrial con chorro de arena),
SF: feldespato húmedo (para el sector de la
cerámica) y SF100 y SF200 (como rellenos
en los sectores del cemento). La cantidad
total de subproductos es de unas 120 000 t/
año.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Casos prácticos
Actividades de minería y
tratamiento:
1. Área de Sengio (Montorfano)
2. Área de Ciana-Tane-Pilastretto
(Montorfano)
3. Área Braghini (Baveno-Mottarone)
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general del tema
44
Un estudio de UNITO en 2009 investigó el
volumen y las características de los
residuos de extracción presentes en las
instalaciones de residuos de extracción ya
explotadas, con el fin de evaluar la calidad
del criadero que explotar y de estimar el
periodo para recuperar y tratar el material
desechado.
Se tomó un total de 78 muestras:
La red de muestreo fue de unos 30-50
metros por lado, de media. El material se
muestreó con un tamaño mínimo de unos
30 mm (hasta 150 mm). Durante el verano
de 2016, se definió otra campaña de
muestreo, dirigida por UNITO. Se interesó
por el sitio piloto de Montorfano (nuevas
instalaciones de residuos de extracción al
NE de Ciana-Tane-Pilastretto) y las áreas
de minería de Sengio, objeto de la
investigación de SMART GROUND. En
total se recopilaron 8 muestras. Las
muestras se recopilaron mediante martillo y
cincel. Cada punto de muestreo abarca un
área de aproximadamente 10 m2.
Se recopilaron otras 8 muestras de la
planta de tratamiento (ECOMIN), con el fin
de caracterizar el material de alimentación
(de las áreas de Sengio, Ciana-Tane-
Pilasteretto y Braghini), el producto y los
subproductos y apreciar si había
enriquecimiento y dónde en las materias
primas críticas (MPC), como tierras raras
(REE)).
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Casos prácticos
Figura 8.8: Ubicación de las muestras en la nueva área investigada. Los puntos representan la
ubicación de las muestras
Estudio de campo:
26 muestras de los vertederos de
cantera de Sengio
30 del área de Ciana-Tane-Pilastretto
22 del área de Braghini
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general del tema
45
Los residuos de roca presentes en el sitio
piloto de Montorfano parecen ser muy
similares a los presentes en las
instalaciones de residuos ya investigadas.
Haciendo referencia a los resultados del
pasado estudio, las instalaciones de
residuos de granito explotadas están
compuestas de material de >30 mm (70-
75 %), <30 mm (20 %) y rocas métricas (5
a 10 %) (arena de grava granítica, con un
pequeño porcentaje de sedimento y
ausencia de arcilla). La mineralogía de las
muestras generalmente refleja las
características de la roca original (granito
blanco de Montorfano, para el sitio piloto
investigado).
Se documentan los análisis geoquímicos
vinculados a la última actividad de
muestreo (verano de 2016):
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Casos prácticos
Resultados:
Material mejorado: A este material se
le han retirado los minerales máficos
mediante separación magnética. Por
tanto, este material es muy pobre en
hierro (Fe2O3 hasta solo 0,13-0,15 % p/p
en las muestras MO_02_05 y
MO_02_07) y TiO2 (hasta 0,012 % p/p);
por supuesto, también muestra, en
comparación con el material de
alimentación, un aumento general en
SiO2.
Fracción magnética: por el contrario, la
fracción magnética está, en
comparación con el material de
alimentación y (por supuesto) con la
porción desmagnetizada, muy
enriquecida en hierro (suma hasta 13,34
-13,20 % p/p de Fe2O3 en las muestras
MO_02_02 y MO_02_03), pero también
en MgO, MnO (y pobre en Na2O).
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general del tema
46
Conclusiones para la explotación de MPS:
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Casos prácticos
De momento, aún no es posible establecer el volumen de vertedero para el sitio
piloto de Montorfano. Se deben recopilar y elaborar más datos sobre topografía,
imágenes de satélite e investigación mediante drones (trabajo en curso por parte de
IMAGEO).
Sin embargo, un estudio previo basado en un estudio geofísico de las tres áreas de
instalaciones de residuos diferentes (Sengio, Braghini y Ciana-Tane Pilastretto),
indica un volumen total aproximado de 2 500 000 m3 de residuos de roca en
vertedero. Alrededor del 20 % de dicho volumen no es explotable directamente.
Teniendo en cuenta la calidad y el porcentaje de volumen no apto, se han previsto
15 años de vida útil de producción, a partir de 2009. Es posible pensar que alrededor
del 80 % del volumen (debe calcularse) puede tratarse en la planta de tratamiento de
Ecomin. Dicho material de alimentación se tratará para producir el producto principal
para el sector de la cerámica (F60P) y al mismo tiempo se producirán varios
subproductos para: premezcla para uso en construcción, limpieza industrial con
chorro de arena, sector de la cerámica y como relleno en los sectores del cemento.
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general del tema
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prácticos
47
Lecciones aprendidas
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Casos prácticos
Los casos prácticos de Italia comentados sugieren una sostenibilidad y viabilidad
generales de las instalaciones de RE para la recuperación del metal mediante
minería de vertederos mejorada.
Los casos prácticos también sugieren una falta de homogeneidad entre los
depósitos del mismo sitio o la misma instalación en términos de distribución del
metal, lo que sugiere la necesidad de una investigación compleja de los sitios antes
de iniciar el proyecto.
El caso práctico 3 (Montorfano) sugiere un potencial de recuperación de materia
prima para el sector; sin embargo, se necesita más investigación para validar esta
conclusión.
Volver a Perspectiva
general del tema
48
El material que se muestreará es, en
general, no homogéneo y, por tanto, la
actividad de muestreo de dichos materiales
siempre será una operación aleatoria.
Pueden producirse dos tipos de errores
durante la actividad de muestreo:
Errores teóricos: la mayoría de las
veces, insignificantes.
Errores operativos: errores sistemáticos,
que pueden influir en gran medida en las
actividades de muestreo y, en
consecuencia, en los resultados que se
deriven del análisis.
Los principales errores teóricos son: el
«error de heterogeneidad» o «error
fundamental» y el «error de segregación».
Ambas condiciones son difíciles de lograr
en la práctica. Se debe considerar la
existencia tanto del error fundamental como
del error de segregación al muestrear una
parcela en lote; por tanto, se debe fijar la
cantidad correcta de muestra de material
para que esta sea representativa.
A pesar de las consideraciones, los errores
no se pueden eliminar. Sin embargo, es
posible reducirlos homogeneizando el lote
que se va a muestrear de la mejor forma
posible o recopilando la muestra mediante
un número mayor de muestras de una
entidad pequeña.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Muestreo y organización de muestras
Apéndice 1: Muestreo y organización de muestras
A1.1 Muestras representativas y
errores potenciales
El «error fundamental» deriva de la
heterogeneidad de la parcela en lote que
se va a muestrear. Se trata de un error
estadístico o «varianza», causado por la
imposibilidad de representar
completamente una parcela en lote
específica. Los errores estadísticos no
se pueden eliminar; sin embargo, es
posible contenerlos dentro de ciertos
límites determinando el peso de una
muestra representativa. Para determinar
la masa de la muestra representativa se
usan tablas específicas o se puede
aplicar la fórmula Gy (véase el cuadro
A1.1).
El «error de segregación» es el
resultado de la heterogeneidad
relacionada con la distribución espacial
de la parcela en lote como resultado
del fenómeno de segregación. Dicho
error es casi cero solo si la distribución
espacial de los fragmentos de la
parcela en lote o la muestra son
homogéneos. Esto presupone que el
lote se haya homogeneizado
previamente o que los fragmentos se
seleccionen de forma aleatoria.
Volver a Perspectiva
general del tema
49
Los errores operativos pueden estar
relacionados con:
El mismo lote-parcela asociado a varias
muestras, diferente en peso y
distribución, para obtener la «muestra
representativa».
El uso de una «herramienta de
muestreo» errónea que puede influir
drásticamente en la actividad de
muestreo.
Una muestra alterada, deteriorada o
contaminada por fuentes externas.
Dichos errores pueden evitarse con un plan
de muestreo correcto y el uso de
herramientas de muestreo específicas.
Según la introducción, para una actividad
de muestreo correcta, es necesario
muestrear una cantidad representativa de
material que depende del tamaño de las
partículas presentes en el lote-parcela. La
muestra representativa de un lote-parcela
debe adaptarse según el análisis; esto está
estrechamente relacionado con otras
actividades como el tamizado, el triturado,
la homogeneización, el secado, etc.
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Muestreo y organización de muestras
Cuadro A1.1: Fórmula Gy
donde:
σt = error fundamental;
M = peso del lote/parcela que se va a
muestrear (g);
M0 = peso de la muestra (g);
Aλ = proporción de la fracción de tamaño
λ en el lote/parcela (porcentaje expresado
en decimales: p. ej., 10 % = 0,1);
Agλ = proporción de la fracción de tamaño
λ en la muestra (porcentaje expresado en
decimales: p. ej., 10 % = 0,1);
Agλ = promedio de la distribución de Agλ
(porcentaje expresado en decimales: p.
ej., 10 % = 0,1);
f = parámetro relacionado con la forma de
los granos;
μ = densidad del material muestreado (g/
cm3);
dλ = promedio de la dimensión de los
granos presentes en la «gran clase» λ
(cm);
g = parámetro relacionado con la
distribución del tamaño;
d = dimensión del grano más grande
presente en el lote-parcela que se va a
muestrear (cm).
σt(Agλ)
= [
1
-
1
] f μ
[dλ3 (
1
- 2 ) + gd3] Agλ2
M
0
M Aλ
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general del tema
50
Cuadro A1.2: Peso de muestras para recopilación
Estándares británicos
D max
(mm)
Sample
Weight (g)
Balance characteristics:
weight max (kg)
Balance characteristics:
Instrument sensitivity (g)
6.3 100 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
10.0 200 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
14.0 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
20.0 1000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
28.0 2000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
37.5 6000 25.0 0.50
50.0 15000 25.0 0.50
63.0 35000 50.0 1.00
75.0 70000 100.0 5.00
D max
(mm)
Sample
Weight (g)
Balance characteristics:
weight max (kg)
Balance characteristics:
Instrument sensitivity (g)
2.0 115 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
9.5 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
19.0 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
25.4 1000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
38.1 2000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10
50.1 6000 6.0 0.10
76.2 15000 6.0 0.10
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Muestreo y organización de muestras
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general del tema
51
De cada n-muestras se recopila una
muestra y constituye una muestra
representativa. Se puede usar para
muestrear materiales que tengan
dimensiones de hasta 100 mm, pero hay
que recordar que no se puede garantizar
una representación fiel del tamaño de la
partícula del lote-parcela para la fracción
mayor de 50 mm.
Esta técnica se usa para reducir el tamaño
de una muestra grande, lo que facilita su
análisis. El principio de esta técnica es
verter la muestra en una forma cónica, que
después se aplasta y se divide en cuartos.
Se muestrean dos cuartos opuestos (en
diagonal) y los demás se descartan. Esto
evita desvíos sistemáticos y garantiza una
muestra homogénea; las dos muestras (A y
B) serán casi del mismo tamaño y, si se
tomaran los dos cuartos contiguos, no se
podría estar seguro de que las dos
muestras obtenidas fueran similares.
Esta herramienta también se usa para
reducir el tamaño de una muestra muy
grande. Para obtener dos muestras
diferentes de la original, solo hace falta
poner la muestra original en la herramienta
Jones y bajar la palanca. La muestra se
separa en dos cajas (una caja contendrá
los desechos y la otra se usará para la
muestra).
Esto se puede
repetir varias veces
para obtener el
tamaño de muestra
correcto para su
análisis, alternando
cada vez la caja
escogida para ser
la de «muestra»
frente a la de
«desechos».
Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado
Muestreo y organización de muestras
A1.2 Cavado fraccionado
A1.3 Método de «conificación y descuartizamiento»
A1.4 Quartering by Means of a Jones Tool
Figura A1.1: Conificación y descuartiza-
miento
Figura A1.2: Esquema
de la herramienta Jones.
Figure A3.3: Scheme connected to quartering meth-ods using Jones Tool: each time we change the box
Figura A1.3: Esquema relativo a los métodos de descuartizamiento mediante la herramienta Jones:
cada vez se cambia la caja elegida para ser «la muestra
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general del tema
52
Para obtener más información sobre los elementos comentados en este kit de
herramientas, para organizar talleres o para recibir más copias de este kit de
herramientas, póngase en contacto con nosotros en:
Encontrará más información relativa al proyecto SMART GROUND en nuestro
sitio web:
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formación, visite:
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Plataforma de recopilación e integración de datos
inteligente para mejorar la accesibilidad y disponibilidad
de información de datos en el territorio de la UE de
materias primas secundarias
El proyecto SMART GROUND tiene por objetivo
mejorar la disponibilidad y accesibilidad a los datos e
información sobre materias primas secundarias
(MPS) en la Unión Europea, así como la creación de
colaboraciones y sinergias entre los diferentes acto-
res involucrados en la cadena de valor de las MPS.
Para ello, el consorcio llevará a cabo un conjunto de
actividades para integrar, en una sola base de datos
de la UE, todos los datos de las fuentes existentes y
la nueva información que se vaya incorporando a lo
largo del tiempo. Dicha base de datos también per-
mitirá el intercambio de contactos e información en-
tre las partes implicadas pertinentes (por ejemplo,
empresas), que estén interesadas en el abasteci-
miento u obtención de MPS.
Reunir el conocimiento cuantitativo y estructural so-
bre las MPS existentes e identificar los puntos críti-
cos y cuellos de botella que impiden su utilización
efectiva en los vertederos
Hacer un balance de los estándares utilizados en los
inventarios de materias primas (MP) y de residuos, y
desarrollar estándares nuevos para MPS, con el
objetivo de validarlos en las experiencias piloto se-
leccionadas
Integrar y armonizar los datos y la información reco-
gida en una sola base de datos de la UE
Identificar los mercados más prometedores para las
MPS
Evaluar y analizar los impactos ambientales, econó-
micos y sociales provocados por diferentes procesos
Analizar la legislación vigente en el ámbito comunita-
rio y nacional en materia de gestión de residuos y
difusión de las mejores prácticas
Facilitar a los usuarios finales el acceso a la informa-
ción sobre las MPS disponibles
Sensibilizar a los responsables políticos y a la opi-
nión pública sobre el impacto social positivo de la
explotación de vertederos para obtener MPS