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RESIDUOS GENERADOS POR LA
MINERIA
EDINSON SALDAÑA ROJAS
¿CUALES SON LOS RESIDUOS MINEROS?
LOGRO
AL TERMINO DE LA SESIÓN, EL ESTUDIANTE ELABORA
UN CUADRO RESUMEN, USANDO LA INFORMACIÓN DE
LOS TIPOS DE RESIDUOS MINEROS Y LOS EFECTOS EN
LA SALUD, DEMOSTRANDO COHERENCIA Y ORDEN EN
LA INFORMACIÓN.
La generación de residuos es un
problema que engloba a la
mayoría de sectores de la
sociedad actual, y su impacto va
aumentando a medida que
avanzamos. Mirando las
estadísticas nos impresionamos
de la cantidad de residuos que
generamos, solo en la provincia
de Cajamarca en el año de 2012
se generaron 54 750 toneladas
de residuos domésticos, 146
toneladas de residuos
biomédicos.
El sector de la minería no se
queda atrás respecto a la
producción de residuos. Bien es
sabido que la sociedad no tiene
bien vista la industria minera, y por
consiguiente los residuos
generados en las mismas, y es por
eso que las administraciones
tienen en el punto de mira la
gestión que realizan las empresas
con sus residuos y los tratamientos
que efectúan. Pero no todas las
empresas del sector tienen
controlados los residuos que
elaboran.
MOTIVACIÓN
• Enormes cantidades de residuos generadospor la industria minera: fuerte impacto visual;ocupan importantes extensiones de terreno
• Características particulares: residuosgeneralmente “inertes”
• El manejo ambiental de estos residuosrequiere una visión de largo plazo
• Elemento fundamental de la sustentabilidadambiental de la industria minera.
MOTIVACIÓN
• ¿Dónde se generan los residuos mineros
y metalúrgicos, en qué cantidades y con
qué características?
• ¿Cuáles son los impactos ambientales
que pueden tener estos residuos en el
medio ambiente?
• ¿Que se puede hacer para asegurar una
gestión ambiental eficiente de estos
residuos?
CONCEPTOS BÁSICOS
Residuo
Desarrollo sustentable
Contaminante Contaminación
Aspecto ambiental
Impacto ambiental
Conceptos básicos
RESIDUO
• Del latín residuus: que queda, que resta
1. Parte o porción que queda de un todo después
de quitar otra parte
2. Materia inservible que resulta de la
descomposición o destrucción de un cosa:
residuos nucleares, residuos radioactivos
• Sinónimos:
1. Resto, remanente, sobra, detrito
2. Basura, desperdicios, desechos, despojos
RESIDUO
• El residuo se define también desde un punto de
vista económico como algo que no tiene un valor
económico; es algo que no puede ser capitalizado
• Puede incluso tener un valor negativo (costo de
disposición)
• Sin embargo, podría tener un valor para otros
actores o en otros momentos
CONTAMINACIÓN
Todo elemento, compuesto, sustancia, derivadoquímico o biológico, energía, radiación,vibración, ruido, o una combinación de ellos,cuya presencia en el ambiente, en ciertos niveles,concentraciones o períodos de tiempo, puedaconstituir un riesgo a la salud de las personas, ala calidad de vida de la población, a lapreservación de la naturaleza o a la conservacióndel patrimonio ambiental.
Presencia en el ambiente de sustancias,elementos, energía o combinación de ellos, enconcentraciones y permanencia superiores oinferiores, según corresponda, a las establecidasen la legislación vigente
ASPECTO AMBIENTAL/IMPACTO
AMBIENTAL
ASPECTO AMBIENTAL: Elemento de las
actividades, productos o servicios de una
organización que puede interactuar con el
ambiente.
IMPACTO AMBIENTAL: Cualquier cambio en el
ambiente, sea adverso o beneficioso, que es
resultado total o parcial de las actividades,
productos o servicios de una organización.
ASPECTO AMBIENTAL – IMPACTO
AMBIENTAL
FUENTE(emisiones)
AIRE
AGUA
SUELOS
RECEPTORES(exposición)
MEDIOS DE TRANSPORTE(dispersión)
DESARROLLO SUSTENTABLE
• El concepto de desarrollo sustentable surgiócon fuerza en los años 70, producto delinforme del Club de Roma y de las reunionesde Naciones Unidas sobre el medioambiente: responsabilidad intergeneracional.
• Definición de la Comisión de las NacionesUnidas en Ambiente y Desarrollo (ComisiónBrundtland, 1987): “proceso económicoque da cuenta de las necesidades delpresente sin comprometer lascapacidades de las generaciones futuraspara satisfacer sus propias necesidades”.
RECURSOS MINERALES
• Los recursos minerales son por definición recursos
no renovables
• Sin embargo, es necesario hacer la distinción entre:
• Recursos metálicos reciclables
• Recursos no metálicos
• Recursos energéticos de uso único
RECURSOS Y RESERVAS
• Definiciones:
recursos minerales: la extracción
económica de un producto es
actualmente o potencialmente
factible;
reservas minerales: es la parte
actualmente recuperable
económicamente
RECURSOS Y RESERVAS
• El límite entre recursos y reservas varía en el tiempo:
La exploración geológica permite identificar
nuevos yacimientos
Factores económicos, tecnológicos y políticos
pueden modificar las condiciones de explotación
de los yacimientos
RECURSOS Y RESERVAS
• Algunos factores que pueden afectar el límiterecursos/reservas:
Fluctuaciones en los valores de mercado
Desarrollo de nuevas tecnologías
Exigencias ambientales más estrictas
Desarrollo de infraestructura
Costo y disponibilidad de insumos (energía, agua,etc.)
Sistema de imposición
Subvenciones
RESIDUOS GENERADOS
POR LA MINERIA
EXPLOTACIONES MINÉRAS
Se clasifican en dos grandes grupos:extracción a cielo abierto y mineríasubterránea.
Estos dos tipos genéricos no son mutuamenteexcluyentes, existiendo minas en las que seperforan galerías de explotación subterráneadesde una corta a cielo abierto.
Otro tipo de minería, de uso muy restringido, es elllamado ʺin situʺ.
En este método, en lugar de excavar el terreno para llegaral recurso explotable, se procede a perforar una serie desondeos inyectando en ellos reactivos apropiados paraponer en disolución en las sustancias de interés.
La solución cargada en las mismas es bombeada a travésde otros sondeos, procediéndose a un tratamiento para suseparación.
¿QUE LO DETERMINA?
Conjunto de factores tales como la localización,geometría, morfología, profundidad, economía,requerimientos medioambientales e incluso (entiempos pasados) la tradición.
Dependiendo del método y del tamaño de la mina,el proyecto conlleva una diferente capacidad deextracción de mineral y de generación de residuos.
¿QUÉ DIFERENCIAEXISTIRA ENTRE LOSDOS TIPOS DE MINERIAEN LA GENERACIÓN DERESIDUOS?
Cortas:
Es un método de explotación muyextendido en la minería metálica y delcarbón. En esencia se trata de unbanqueo descendente con seccionestransversales troncocónicas.
MINERIA SUBTERRANEA
Tajo, Chaquicocha
La explotación de cada paso o bancoproduce un tonelaje de materialextraído correspondiente a los estérilesque rodean al depósito, el cual semanda directamente a lasescombreras, y un tonelaje demineralización que es selectivamenteclasificado para almacenamiento o semanda directamente a planta deprocesado.
¿QUÉ TIPO DE RESIDUOS SE
PODRIAN GENERAR EN ESTE
PASO?
Descubiertas:
Son explotaciones a cielo abierto que seaplican en yacimientos sub-horizontalesen los que el recubrimiento por estérilessea generalmente inferior a 50 m.Consiste en una excavación de marcadocarácter lineal, a modo de trinchera.Cada una de estas excavacioneslineales se denomina módulo.
¿QUÉ TIPO DE RESIDUOS SE
PODRIAN GENERAR EN ESTE
PASO?
Canteras:
Más que un método minero, canteraes un término genérico utilizado paraexplotaciones de RocasIndustriales y Ornamentales.
En el primer caso el producto a obtener sueleser un todo un fragmentado, destinado a laconstrucción en forma de áridos, fabricaciónde cementos, etc. Dado el escaso valoreconómico de estos materiales, las canterassuelen estar situadas en las proximidades dela zona de consumo, por lo que larepercusión de los costes de transporte en elprecio del producto es escasa y permitemantener este en márgenes aceptables parael mercado.
1. ROCAS INDUSTRIALES
2. CANTERAS ORNAMENTALES
Lo más frecuente es que se trate de obtener grandesbloques en forma de paralelepípedo
Son cortados y pulidos en placas de diferentesespesores según su uso, dependiente a su vez delas condiciones de un mercado muy competitivo.
¿QUÉ TIPO DE RESIDUOS SE
PODRIAN GENERAR EN ESTE
PASO?
Graveras:
Al igual que en el caso anterior, másque un método minero en sí, el términogravera se refiere genéricamente a lasexplotaciones de ciertos tipos demateriales, en este caso detríticos(fundamentalmente gravas y arenas)cuya demanda está muy ligada alsector de la construcción.
¿QUÉ TIPO DE RESIDUOS SE
PODRIAN GENERAR EN ESTE
PASO?
Las características generales de unyacimiento (profundidad, geometría, etc.)pueden determinar que la única alternativaviable sea la minería subterránea. Existe unagran variedad de métodos de explotación,dependiendo fundamentalmente de lageometría del yacimiento (tabular oirregular) y el comportamiento mecánico delmacizo rocoso.
MINERIA SUBTERRANEA
Todas las operaciones llevadas a cabo enprofundidad, están conectadas con otrasen superficie por una serie de pasadizosabiertos en el material que rodea adepósito, pozos y galerías cruzadas parael paso del personal y la maquinariaextracción del mineral y drenaje de agua,así como para ventilación.
RESIDUOS GENERADOS
POR LA MINERIA
TIPOS FUNDAMENTALES DE RESIDUOS
GENERADOS EN LAS EXPLOTACIONES
1. RESIDUOS DE LA EXTRACCIÓN
El suelo vegetal, los terrenos de recubrimiento, la rocaestéril y el mineral de baja ley.
Salvo los últimos, los demás se tratan simplemente demateriales inertes cuya principal problemática es el granvolumen generado, que precisa grandes escombreras para sudisposición en las proximidades del yacimiento.
Los minerales de baja ley, también se acopian en escombreraspróximas al yacimiento de forma separada a los anterioresante la previsión de su posterior recuperación.
2.1. Flotación.
Proceso que genera lodos residuales,constituido por una suspensión acuosa dela mena triturada y tratada, a la que se leha extraído el componente mineral deinterés mediante un proceso de flotacióndiferencial. Contiene también los residuosde los reactivos empleados en el proceso detratamiento.
2. RESIDUOS DEL TRATAMIENTO
2.2. Lixiviación.
Va a generar residuos constituidos porla MENA triturada y tratada, a la que sele ha extraído el componente deinterés mediante disolución con unagente lixiviante, que puede ser ácidosulfúrico (en el caso del Cu) o cianurosódico (en el caso del Au y Ag).
2. RESIDUOS DEL TRATAMIENTO
2.3. Fundición.
Genera residuos constituidos por escoriasvítreas (generalmente de composiciónsilicatada y de alta estabilidad que sondepositadas en escombreras), “polvos dehumo” (materia particulada con altocontenido en metales pesados, resultante dela depuración de las emisiones atmosféricas)y lodos o barros de similar composición.
2. RESIDUOS DEL TRATAMIENTO
2.4. Refino Electrolítico.
Genera residuos como los lodoselectrolíticos (con alto contenidoen metales que pueden serprocesados posteriormente parasu recuperación).
2. RESIDUOS DEL TRATAMIENTO
Otros Residuos.
Residuos asociados a la maquinaria utilizadaen las operaciones (aceites y grasaslubricantes, baterías, líquidos hidráulicos,filtros, etc.). Estos residuos y los derivados dereactivos necesarios para el tratamiento delos minerales (p. ej. xantatos, ditiofosfato,amilxantato potásico, etc.), tienen sus caucesde gestión como residuos de origen industrial.
2. RESIDUOS DEL TRATAMIENTO
RESIDUOS GENERADOS
POR LA MINERIA
PRINCIPALES EFECTOS DE LA MINERÍA
SOBRE EL MEDIO AMBIENTE
1. RESIDUOS DE LA EXTRACCIÓN
Las operaciones mineras conllevan …
Se dan una serie de efectos ambientales de mayor o menormagnitud en función de las condiciones locales y el tipo deexplotación.
Los minerales de baja ley, también se acopian enescombreras próximas al yacimiento de forma separada alos anteriores ante la previsión de su posterior recuperación.
‐ Alteración del paisaje
‐ Modificación del hábitat ecológico
‐ Destrucción de cubierta vegetal
‐ Ruido
‐ Emisiones de polvo y sedimentación del mismo
‐ Modificación de cursos de agua
‐ Modificación de niveles piezométricos
‐ Generación de residuos
‐ Contaminación de suelos
‐ Contaminación de aguas superficiales y subterráneas
ALGUNOS EFECTOS AMBIENTALES
La contaminación de suelos, aguassuperficiales y subterráneas, vienea menudo determinada por lageneración de aguas ácidas quefrecuentemente se produce enexplotaciones metálicas y en laminería del carbón.
Las aguas ácidas se originan por laoxidación espontánea de piritas yotros sulfuros asociados a ellas. Estehecho es característico de lasexplotaciones de menas metálicas,carbones, uranio y en general, decualquier explotación cuyasescombreras sean ricas en sulfuros.
1. GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS
El principal problema relacionado con el drenaje ácido deminas es su afección a los suelos y las aguas superficiales ysubterráneas.
Además de la modificación del pH, el carácter ácido de estasaguas conlleva una mayor capacidad para poner en disoluciónmetales (hierro, manganeso, arsénico, cobre, cinc, níquel, etc.).
El resultado puede ser una degradación extrema delecosistema acuícola o la imposibilidad de uso de las aguas paraabastecimiento, no solo urbano sino incluso industrial, dado elcarácter corrosivo que presentan sobre estructuras metálicas yde hormigón..
RESIDUOS GENERADOS
POR LA MINERIA
CONTROL Y PREVENCIÓN DE LA
CONTAMINACIÓN DE AGUAS
PREVENCIÓN.
Las técnicas de prevención tratan de evitarque se den las condiciones que propician laoxidación de los sulfuros, lo cual se consiguebásicamente por tres posibles vías:
‐ Barreras aislantes
‐ Métodos químicos
‐ Inhibición bacteriana
A. BARRERAS AISLANTES
la revegetación de terrenos y las barreras frente al agua yel oxígeno.
El acondicionamiento y revegetación mitiga lallegada de agua y oxígeno a los sulfuros,conociéndose casos en los que se reduce hasta enun 50% la generación de aguas ácidas. Se trata porlo tanto de un método de atenuación delproblema.
Las barreras frente al agua pasan por la impermeabilización dela superficie y los taludes de las escombreras.
Regularizar las pendientes para disminuir la erosión. Losmateriales utilizados para la cubrición son diversos:arcillas, tierras compactadas, láminas sintéticas etc.
La arcilla, cuando se dispone convenientemente y lasláminas sintéticas, son los materiales que más garantíasofrecen como impermeabilizantes, siendo inferior el costede la primera.
Adición alcalina y la adición de fosfatos.
El efecto de la adición alcalina es triple;por una parte, se consigue en mayor omenor medida la neutralización de lasaguas ácidas producidas. Por otra parte,las bacterias que oxidan el hierroprecisan de un ambiente ácido paradesarrollar su función.
B. MÉTODOS QUÍMICOS
B. MÉTODOS QUÍMICOS
A niveles de pH cercanos a neutro, se favorece la precipitacióndel hierro férrico, dando lugar a una pátina de recubrimientosobre la superficie de los sulfuros que dificulta su ulterioroxidación.
A estos efectos, se utilizan generalmente sustancias como elhidróxido sódico (Na0H), roca caliza (CO3Ca), cal (CaO,Ca(OH)2) y carbonato sódico (Na2CO3).
El aporte de fosfatos en escombreras que contengan sulfuros,propicia la formación de fosfatos de hierro insolubles, lo quedisminuye el hierro férrico disponible y ralentiza el procesogeneral de oxidación de la pirita.
C. MÉTODOS DE INHIBICIÓN BACTERIANA
En esencia se trata de inhibir la actividad de la bacteriaThiobacillus ferrooxidans, responsable en gran medida delproceso de generación de aguas ácidas. Esta inhibición seaborda mediante la aplicación a la masa de residuos desurfactantes aniónicos o ácidos orgánicos.
Entre los primeros destaca el Sodio Lauril Sulfato (SLS), que seadministra diluido mediante irrigación de las escombreras.Este compuesto ha mostrado ser muy eficaz, pero con unmargen temporal de acción muy limitado (meses).
Para conseguir efectos de mayor duración,superiores a cinco años, se han desarrolladobactericidas de efecto retardado, que consistenen pellets o pastillas de tamaño centimétrico yconstan de una matriz polimérica, un agenteactivo y otros compuesto químicos que sedisuelven paulatinamente, percolando en la masade residuos y creando un efecto continuo en eltiempo.
C. MÉTODOS DE INHIBICIÓN BACTERIANA
TRATAMIENTO DE EFLUENTES.
Cuando por algún motivo los métodos deprevención no pueden usarse o se muestraninsuficientes para combatir la generación deaguas ácidas, estas pueden analizarse y tratarsecomo cualquier agua residual industrial.
Los sistemas de tratamiento más usados son: laneutralización química, ósmosis inversa eintercambio iónico.
Neutralización con cal
H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H20
Neutralización con roca caliza
SO4H2 + CaCO3 Ca SO4 + H20 + CO2
A. NEUTRALIZACIÓN
El objeto de esta operación es pasar el hierroferroso (soluble) a férrico (insoluble).
El oxígeno necesario para el proceso se tomadirectamente de la atmósfera, mediante agitaciónen los tanques de reacción.
B. OXIDACIÓN
La reacción del sulfato férrico con losagentes alcalinos propicia la formacióny precipitación de hidróxidos de hierro,que se recogen en decantadores.
B. PRECIPITACIÓN
La ósmosis inversa consiste en hacer pasarlas aguas a tratar por una membrana(normalmente de acetato de celulosa) queretiene en gran medida los contaminantes,dejando pasar el agua. Los metales pesadosllegan a quedar retenidos en porcentajespróximos al 99% y la reducción de la acidezoscila aproximadamente entre el 81 y 92%.
C. OSMOSIS INVERSA
El método consiste en hacer pasar las aguasácidas por una masa porosa de resinas sintéticasde alto peso molecular. El contacto propicia elintercambio iónico, permitiendo la obtención deun agua con un alto grado de depuración eincluso la recuperación de metales pesados. Losinconvenientes son los mismos que en el casoanterior y se refieren principalmente a los costesde mantenimiento.
D. INTERCAMBIO IÓNICO
RESIDUOS GENERADOS
POR LA MINERIA
FUENTES DE EFLUENTES MINEROS
FUENTES DE EFLUENTES MINEROS
PROCESOS MINERO METALÚRGICO
Agua de relaves
Flujos ácidos del proceso
Lixiviación de metales por cianuro
Drenaje ácido de mina (DAM) e infiltración
Las actividades mineras generan grandes cantidades
de residuos sólidos, de los cuales los más importantes
en términos de volumen son los estériles y
desechos.
Otros residuos sólidos en la industria minera son
resultantes de pérdidas del proceso (como los
productos de derrames en las usinas de
beneficiamiento), residuos de las etapas posteriores al
procesamiento de los minerales tales como escorias
de fundición y el fosfoyeso resultante de la
fabricación de ácido fosfórico
• Embalajes de diversos tipos
• Chatarras,
• Basura de oficinas,
• Laboratorios y talleres,
• Basura doméstica proveniente de
comedores y alojamientos o villas
residenciales,
• Y otros tipos de residuos
diferentes, desde tubos
fluorescentes hasta escombros
de construcción.
Todos estos residuos deben ser manipulados y tratados en
forma adecuada desde la generación hasta su destino final.
Dada la diversidad de residuos, ellos deben ser clasificados y
manipulados separadamente de manera adecuada para cada
tipo de residuo. Una práctica común en gran parte de las
minas como la disposición de estériles y todos los otros tipos
de residuos en una misma escombrera no se admite más sin
que se pueda probar que esta es la mejor forma de
administrar el problema.
¿CUALES SON LOS RESIDUOS MINEROS?
LOGRO
AL TERMINO DE LA SESIÓN, EL ESTUDIANTE ELABORA
UN CUADRO RESUMEN, USANDO LA INFORMACIÓN DE
LOS TIPOS DE RESIDUOS MINEROS Y LOS EFECTOS EN
LA SALUD, DEMOSTRANDO COHERENCIA Y ORDEN EN
LA INFORMACIÓN.
GRACIAS
