Master  en  Geología  y  Gestión  Ambiental  de  los  Recursos  Minerales.    Contaminación  y  Recuperación  de  Espacios  Mineros.    

               

Informe  de  campo.    

Contaminación  y  Recuperación  de  Espacios  Mineros.  

   

Adrian  Solórzano  Valderrama.  

       

Master  en  Geología  y  Gestión  Ambiental  de  los  Recursos  Minerales.    Contaminación  y  Recuperación  de  Espacios  Mineros.    

Introducción.    La   minería   a   lo   largo   de   su   vida   ha   llegado   a   generar   grandes   volúmenes   de  material   que   debido   a   su   escaso   valor   económico   y   escaso   interés,   son  considerados  como  residuos  mineros  y  vertidos  en  escombreras.  Estos  materiales  al   estar   expuestos   en   superficie   cambian   su   estabilidad  y   al   ponerse   en   contacto  con   el   agua   y   el   aire,   generan   un   lixiviados   que   pueden  dar   problemas   al  medio  ambiente.      Por  lo  general,  en  la  FPI  predomina  la  minería  metálica,  pudiendo  encontrar  en  sus  escombreras   minerales   como   la   pirita,   mena   del   hierro,   que   se   desecha   por   su  escaso  valor  y  su  difícil  recuperación.      Estas   escombreras   al   estar   en   contacto   con   los   agentes   que   predominan   en   la  superficie   como   el   agua   y   el   aire,   reaccionan   químicamente,   dando   lugar   a   los  drenajes  ácidos  de  mina,  también  conocidos  como  ARD  (si  son  de  origen  natural)  o  AMD  (si  son  de  origen  antrópico).  Un  claro  ejemplo  de  ARD  es  el  Rio  Tinto  en  su  nacimiento  que  al  atravesar  formaciones  de  sulfuros  metálicos,  nace  contaminado  en  su  punto  mas  alto,  aunque  también  tiene  aportes  de  ARM  a  lo  largo  de  todo  su  cauce.      La  reacción  química  que  da  lugar  a  estos  drenajes  ácidos  es  la  siguiente:    

   Podemos  observar  que  el  Fe3+  que  contiene  la  pirita,  al  ponerse  en  contacto  con  el  agua   da   lugar   a   la   oxidación   del   Fe,   generando  Hidróxido   de   Fe   y   tres  moles   de  protones  de  hidrógeno  (acidez)  en  solución.    Dentro  de  la  FPI  podemos  encontrarnos  un  sinnúmero  de  depósitos  de  materiales  procedentes  de  la  actividad  minera  los  cuales,  se  convierten  cada  uno  de  ellos  en  focos  de  contaminación  que  generan  lixiviados  ácidos.      Todos   estos  drenajes   llegan   a   los  diversos   riachuelos   y  por  ultimo  a   los   grandes  ríos  como  el  Tinto  y  Odiel  que  en   la  actualidad,  se  encuentran  contaminados  con  niveles  de  pH  muy  bajos  en  los  que  no  se  puede  encontrar  flora  ni  fauna.          

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Recuperación  de  espacios  y  método  a  seguir.      Actualmente  existe  una  normativa  europea  vigente   (Directiva  2000/60/EC)  cuyo  objetivo  es  alcanzar  una  buena  calidad  ecológica  y  química  de  todas  las  aguas  de  la  comunidad   europea.   En   principio,   ésta   normativa   tenía   como   fecha   limite   para  alcanzar  este  objetivo  el  año  2015,  pero  debido  a  la  gravedad  que  sufre  el  rio  Tinto  y  Odiel,  se  proponen  como  fecha  límite  el  2021  y  2027.      Existen   varios   tipos   de   métodos   con   los   cuales   se   podrían   conseguir   estos  objetivos,   pudiendo   ser   métodos   activos   o   pasivos.     La   gran   diferencia   que   hay  entre  esto  dos  métodos  se  basa  en  el  factor  económico,  ya  que  los  métodos  activos  cuentan   con   grandes   consumos   de   electricidad   y   volúmenes   relativamente  reducidos.   Los   tratamientos   pasivos   por   el   contrario,   son  métodos  muy   baratos  con  costes  muy  bajos  en  comparación  con   los  métodos  activos  pudiendo   llegar  a  tratar  volúmenes  mas  elevados.      Existen   varios   tipos   de   métodos   pasivos   como   los   aerobics   and   anaerobics  wetlands,   ALD,   OLD,   SRB,   RAPS,   LBOS   que   han   sido   diseñados   para  concentraciones  muy  bajas  de  acidez  y  carga  metálica  en  los  lixiviados  ácidos.    La  Universidad  de  Huelva  se  ha  centrado  en   investigar  más  sobre   la  remediación  de   las  aguas  de  éstos  grandes  ríos  mediante  plantas  de  tratamiento  pasivos.  Esta  investigación  ha  llevado  a  la  creación  y  el  diseño  de  un  nuevo  método  que  permita  el  tratamiento  de  estas  aguas  con  elevadas  concentraciones  en  metales  ya  que  los  métodos  pasivos  nombrados  anteriormente  no  son  eficaces  para  el  tratamiento  de  los  drenajes  ácidos  procedentes  de  la  minería  metálica.      Éste   método   es   conocido   como   DAS   (Sustrato   Alcalino   Disperso)   y   trata   de   un  relleno  reactivo  alcalino  compuesto  de  granos  finos  de  caliza,  o  oxido  de  magnesio  junto   con   una   matriz   inerte.   La   relación   entre   el   reactivo   y   la   matriz   inerte  dependerá  de  la  composición  química  de  los  lixiviados  ácidos.      El  sistema  además  de  los  componentes  reactivos,  está  compuesto  por  una  serie  de  infraestructuras   (cascadas   de   aireación,   balsas   de   decantación   y   balsas   de   DAS  calizo  y  magnésico)  que  ayudan  a  hacer  mas  eficiente  el  proceso  del   tratamiento  para   conseguir  un  pH  mas  elevado  y  una   concentración  de  metales  mínima  para  poder  verter  el  agua  tratada  al  cauce  de  los  ríos  y  mejorar  la  calidad  de  éstos.      Una  vez  obtenido  los  resultados  de  laboratorio  y  haber  observado  que  el  sistema  funciona  y  es  eficiente,  se  ha  llevado  a  cabo  un  proyecto  experimental  a  escala  real  para  observar  como  se  comporta  el  método.      

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El  día  24  de  Abril  realizamos   la  salida  de  campo  a  Cueva  de   la  Mora  Esperanza  a  visitar  la  planta  de  tratamiento  pasivo  que  se  encuentra  en  fase  experimental.    En  ella  pudimos  observar  el  proceso  que  tiene  una  agua  ácida  de  mina  desde  su  salida  desde  una  galería  minera  hasta  el  proceso  final  en  la  que  se  vierte  al  cauce  de  un  riachuelo.      Este   método   de   tratamiento   pasivo   de   aguas   ácidas   de   mina,   aprovecha   las  diferencias  de  cotas  de  la  zona  para  mejorar  el  rendimiento  del  proceso,  haciendo  que  ésta  agua  con  altos  contenido  en  Fe2+,  se  oxigene  y  precipite  Fe3+  y  reducir  así  el  contenido  de  Fe  de  estas  aguas.      El  agua  es  captada  en  su  salida  mediante  unos  canales  que  la  conducen,  tomando  la  forma  de  cascadas  y  oxidando  asi  el  agua.  Se  pudo  observar  que  a  lo  largo  de  éste  canal   los   precipitados   de   Fe   en   el   fondo   de   estos   es   considerable,   llegando   en  ocasiones   a   ocupar   gran   volumen   en   éstos,   generando   grandes   volúmenes   de  residuos.      De   éstas   cascadas,   el   agua   se   lleva   a   unas   balsas   de   decantación,   donde   sigue  precipitando  el  Fe3+,  eliminado  asi  carga  metálica.  Luego  se  lleva  a  las  balsas  DAS,  donde   empiezan   a   suceder   las   reacciones   químicas,   donde   la   alcalinidad  procedente   de   la   caliza   y   el   oxido   de   magnesio   empieza   a   hacer   su   función,  subiendo   el   pH   y   eliminado   cargas   metálicas.   El   agua   sale   hacia   un   ultimo  decantador  y  después  de  éste,  termina  su  proceso.      Los   resultados   obtenidos   desde   el   inicio   hasta   el   final   del   proceso   son   muy  satisfactorios,  pudiendo  comprobar  en   cada   tramo  del   sistema   las   características  del  agua  y  comprobando  que  el  método  funciona.    Al   final   de   todo,   obtenemos   un   agua   limpia,   lista   para   ser   vertida   a   los   cauces   y  unos   residuos   con   altos   contenidos   en  metales   que   en  un   futuro   y   con  un   cierto  volumen,   podríamos   extraer   beneficios   que   nos   ayuden   a   suplir   los   pequeños  costes  que  tienen  estas  plantas  con  el  cambio  del  reactivo  cuando  éste  se  atasque.  Además,   éste   método   esta   optimizado   con   respecto   as   los   demás   para   que   el  atascamiento   del   reactivo   sea   mucho   mas   retardado,   durando   mas   tiempo   en  funcionamiento  y  con  mas  efectividad.      Por   ultimo   hay   que   destacar   la   existencia   de   microorganismos   que   ayudan   a  mejorar   el   proceso.   En   ocasiones   se   les   ha   atribuido   el  mérito   de   generar   cobre  nativo   entre   los   residuos,   lo   cual   se   ha   convertido   en   objeto   de   estudio   para   los  microbiólogos.      Con  los  resultados  obtenidos  se  abre  una  puerta  para  cumplir  con  el  objetivo  propuesto  por  la  comunidad  europea  con  el  fin  de  mejorar  la  calidad  de  las  aguas.      

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Conclusión.    El   método   utilizado   para   remediar   las   aguas   de   la   mina   Cueva   de   la   Mora  Esperanza  es  un  método  muy  prometedor  ya  es  capaz  de  eliminar  las  altas  cargas  metálicas  y  de  acidez  de  los  drenajes  ácidos  procedente  de  la  minería  metálica,  con  resultados  que  revelan  una  composición  final  del  agua  muy  buena.        Los   costes   que   generan   éstos   son  muy   bajos,   ya   que   la   caliza   utilizada   tiene   un  precio  relativamente  bajo  y  la  matriz  alcalina  utilizada  es  eficiente,  durando  mucho  mas  tiempo  sin  llegar  al  colapso.      Los   residuos   generados   a   lo   largo   de   éste   proceso   es   muy   rico   en   metales   de  interés.  Si  en  vez  de  una  planta  pasiva,  hubieran  muchas  a  lo  largo  de  los  cauces  del  Tinto   y   Odiel,   los   residuos   generados   serían   mucho   mayores   y   los   beneficios  ayudarían  a  pagar  los  costes  de  éstas  plantas.