Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante
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ÉUNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
La Universidad Católica de Loja
BIOMINERIA:BIOMINERIA:
Manejo y Recuperación de Minerales de Baja Ley Manejo y Recuperación de Minerales de Baja Ley de los Desechos Mineros Mediante
Lixiviación Biológica “Heap”.de los Desechos Mineros Mediante
Lixiviación Biológica “Heap”.
Francisco Gordillo,. Francisco Gordillo,.
Portovelo – Ecuador
2006
Portovelo – Ecuador
2006
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TEMÁTICA
• Potencial minero del Ecuador (Relaves).
• Problemática Ambiental de los desechos mineros.
• Manejo de desechos mineros.
• Recuperación de Metales de Baja Ley.
• Biolixiviación en “heap”.
• Tratamiento de relaves en la etapa de cierre.
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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Potencial minero del Ecuador(R l )
Potencial minero del Ecuador(R l )(Relaves)(Relaves)
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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PUNTOS DE DEFLEXIÓN DE LA CORDILLERA DE LOS ANDESPUNTOS DE DEFLEXIÓN DE LA CORDILLERA DE LOS ANDES
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Magmas associated with Middle-Late Tertiary deposare enriched at the source by pelagic sediments an205-230Ma are enriched at the source by pelagic sediments ancontaminated by continental crust
Evidence of hydrothermal mobilization of crustal lefrom basement lithologies during ore events
205 230Ma
180-201Ma
from basement lithologies during ore events
65Ma
POTENCIAL MINERO DEL ECUADORDE MINERALES METALICOS
1.8Ma
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JuninJunin
El Torneado
Bella Rica
San Bartolomé
Chaucha
Middle-Late Tertiarydeposits
Portovelo-Zaruma
L Li dLos Linderos
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POTENCIAL MINERO DEL PAISPOTENCIAL MINERO DEL PAIS
1'500.000 TM1.600 TM
700 TM
Au (onz) 700 TMAu (onz) 700 TMAg (onz) 1.600 TMCu (onz) 1.500.000 TM
FUENTE: Prodeminca 2000
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Bolsa de Valores mayo 2006Bolsa de Valores mayo 2006
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Dr. Marcos MonroyCurso de Geología y Medio Ambiente- UTPL
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PROCESO TRADICIONAL DE RECUPERACIÓNPROCESO TRADICIONAL DE RECUPERACIÓN
> 100.000 tn/año (38451 m³/año)
0.8% cu1 1% Pb1.1% Pb1.4% Zn
1.5 gr/tn Au62 gr/tn Agg g
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Problemática Ambiental de los Problemática Ambiental de los desechos mineros.desechos mineros.
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Contaminación: Minería en Ecuador
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Dr. Marcos MonroyCurso de Geología y Medio Ambiente- UTPL
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CENDA, acuerdo M. 217(31/08/1996)CENDA, acuerdo M. 217(31/08/1996)
• 240 Tn CN/año
• 420 Tn CaO/año
• 240 Tn CN/año
• 420 Tn CaO/año
• 1.000.000 m3 H2O/año
• 1000 Kg Hg/año
• CN es arrojado cada 3 meses por
• 1.000.000 m3 H2O/año
• 1000 Kg Hg/año
• CN es arrojado cada 3 meses por• CN es arrojado cada 3 meses porsobresaturación de thiocianatos
• Los relaves tienen 15% de CN
í
• CN es arrojado cada 3 meses porsobresaturación de thiocianatos
• Los relaves tienen 15% de CN
í• Metales pesados son desalojados al río
• 50% de Hg es arrojado al río
• Hg, Cu, Ag, se consideran los mas contaminantes
• Metales pesados son desalojados al río
• 50% de Hg es arrojado al río
• Hg, Cu, Ag, se consideran los mas contaminantesg, , g,
• PROYECTO ERT (Empresas de recuperación terciarias).
g, , g,
• PROYECTO ERT (Empresas de recuperación terciarias).
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Manejo de Desechos Mineros SólidosManejo de Desechos Mineros Sólidos
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Dr. Marcos Monroy
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Portovelo: E-NE-SEPortovelo: E-NE-SE
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MANEJO INTEGRADO DEDESECHOS SÓLIDOSDESECHOS SÓLIDOS
1 ESPACIO
2 MANEJO
1. ESPACIO
2. MANEJO
3. TRATAMIENTO
4. MONITOREO
5. CIERRE
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Recuperación de metales de baja leyRecuperación de metales de baja ley
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Recuperacion de metales Au, Ag, Cu
Tostacion (pretratamiento)
99% RECUPERACION
1ª ETAPA 500°C (6Horas)2ª ETAPA 600°C (6Horas)
99% RECUPERACIONALTO COSTO AMBIENTAL
GASTO ENERGETICO MUY ALTO
At Q í i (li i i ió )Ataque Químico (lixiviación)
Disolución de metalesDisolución de metales
• Biolixiviación (pretratamiento y/o lixiviación)• Biolixiviación (pretratamiento y/o lixiviación)
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OXIDO REDUCCIÓNOXIDO REDUCCIÓNOXIDO-REDUCCIÓNOXIDO-REDUCCIÓN
L id ió ió í i l• La oxidación es una reacción química en la que un metal o un no metal cede electrones. La reacción química opuesta a la oxidación sereacción química opuesta a la oxidación se conoce como reducción, es decir cuando una especie química acepta electrones Estas dosespecie química acepta electrones. Estas dos reacciones siempre se dan juntas, es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por , p pla acción de otra que se reduce. Una cede electrones y la otra los acepta. Por esta razón, se prefiere el término general de reacciones redox.
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1947
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Dr. Marcos MonroyCurso de Geología y Medio Ambiente- UTPL
![Page 42: Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante](https://reader034.fdocuments.es/reader034/viewer/2022052410/549502a6b47959f46c8b4716/html5/thumbnails/42.jpg)
Biomineria: Biolixiviación y/o
Biomineria: Biolixiviación y/oBiolixiviación y/o
BiooxidaciónBiorremediación.
Biolixiviación y/oBiooxidación
Biorremediación.
FlotaciónRecuperaciónRecuperación
Remediación Ambiental
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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BIOLIXIVIACIÓN
Incremento en la velocidad de disolución de ciertos componentes en una matriz insoluble o poco soluble,
por acción directa o indirecta de microorganismospor acción directa o indirecta de microorganismos
BACTERIAS LEVADURASHONGOSARQUEAS
LIXIVIACIÓNBACTERIANABACTERIANA
Dr. Edgardo Donati CINDEFI-Argetina
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Dr. Marcos MonroyCurso de Geología y Medio Ambiente- UTPL
![Page 45: Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante](https://reader034.fdocuments.es/reader034/viewer/2022052410/549502a6b47959f46c8b4716/html5/thumbnails/45.jpg)
MS(s) + 2 O2(g) MSO4(ac)
2 Fe2+ + 1/2 O2 + 2 H+ A. f./L.f. 2 Fe3+ + H2O
MS + 2 Fe3+ M2+ + S + 2 Fe2+
S + 3/2 O2 + H2O A.f./A.t./A.c.c. H2SO42 2 2 4
Dr. Edgardo Donati CINDEFI-Argetina
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AislamientoAislamiento
Cultivo
- 9K - 0K
- FeTSB
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Caracterización MolecularCaracterización Molecular
ADNADN
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BioactividadBioactividad
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Acidithiobacillusferrooxidansferrooxidans
Acidófilo (pH 1-4) Resistente a metales)Oxida Fe2+ y SEs un baciloAeróbico
Resistente a metales)55 g/l Cu(II)72 g/l Ni(II)
120 g/l Zn(II)Aeróbico Usa CO2Mesófilo (20-40 oC)
120 g/l Zn(II) 160 g/l Fe(II)
30 g/l Co(II)Mesófilo (20 40 C)Dr. Edgardo Donati CINDEFI-Argetina
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EL BIOPROCESOEL BIOPROCESO
Dr. Edgardo Donati CINDEFI-Argetina
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BIOLIXIVIACIÓNBIOLIXIVIACIÓNVía del polisulfuros y azufre elemental para los sulfuroselemental para los sulfuros metálicos solubles a los ácidos.
Cu, Zn, Pb, ……..
BIOOXIDACIÓNBIOOXIDACIÓNVía tiosulfato y politionatos que sugiere la oxidación de los gsulfuros metálicos insolubles a
los ácidos.
Au, Ag, PtFrancisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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Metales de transición
Minerales de cobre
Cu (nativo)
Cu2O (cuprita) 2 ( p )
CuCO3.Cu(OH)2 (malaquita)
CuFeS2 (calcopirita)
CuS (covelita)CuS (covelita)
Cu2S (calcocita)
Cu5FeS4 (bornita)
14.000.000 de toneladas Cu Dr. Edgardo Donati CINDEFI-Argetina
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MINERALES DE COBREMINERALES DE COBRE
Generalmente en la capa superior p pse encuentran los minerales oxidados (cuprita), junto a cobre nativo en pequeñas cantidades, lo que explica su elaboraciónque explica su elaboración milenaria ya que el metal podía extraerse fácilmente en hornos de fosa. A continuación, por debajo , p jdel nivel freático, se encuentran las piritas (sulfuros) primarias calcosina (S2Cu) y covellina (SCu) y finalmente las secundariasy finalmente las secundarias calcopirita (S2FeCu) cuya explotación es más rentable que la de las anteriores. Acompañando a pestos minerales se encuentran otros como la bornita (Cu5FeS4), los cobres grises y los carbonatos azurita y malaquita que suelenazurita y malaquita que suelen formar masas importantes en las minas de cobre por ser la forma en la que usualmente se alteran los qsulfuros.
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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Heap Leaching
C C l d ChilCerro Colorado, ChileCananea, MexicoChuquicamata SBL, ChileCollahuasi ChileCollahuasi, ChileGirilambone, AustraliaIvan Zar, ChileMorenci USAMorenci, USAPunta del Cobre, ChileQuebrada Blanca, ChileSalvador QM ChileSalvador QM, ChileSociedad Minera Pudahuel, ChileZaldívar, Chile
PRODUCCIÓN CHILE CHILE
14 000 000 4 740 000 1 500 000
MUNDIAL (TOTAL) (BIOLIXIVIACIÓN)
14.000.000 TONELADAS
4.740.000 TONELADAS
1.500.000 TONELADAS
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Mina de cobreChuquicamataChuquicamata
Chile(1993-…)
P d 640 000 t CProduce 640.000 tn Cu
Dr. Edgardo Donati CINDEFI-Argetina
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CÓMO SE ENCUENTRA EL ORO EN LA NATURALEZA?
LIBRE O NATIVOLIBRE O NATIVO
ASOCIADO A OTROS MINERALESASOCIADO A OTROS MINERALES REFRACTARIOREFRACTARIO
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MINERALES DE ORO
Minerales refractariosEl á fi di i d l i dEl oro está finamente diseminado en la matriz y no puede ser
liberado ni siquiera con muy fina molienda.
Alto consumo de cianuro
Baja recuperación de oro (30-35 %)
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Biolixiviacion “Heap”(R l )
Biolixiviacion “Heap”(R l )(Relaves)(Relaves)
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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BIOLIXIVIACIÓN “HEAP” (pila)
Utilizado para minerales oxidados y/o sulfurados de cobre:
Pila de 6-20 metros de altura de mineral triturado
Base de concreto cubierto de polietileno de alta densidad, PVC, etc.
Poco control bacteriano.
Costos bajos.
METALES
Dr. Edgardo Donati CINDEFI-Argetina
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Preparación de la base de la PilaPreparación de la base de la Pila
Ing. Enrique CGeobiot
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Instalación de la tubería de oxigenación
Ing. Enrique CGeobiot
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Preparación de la piscina de biolixiviados
Ing. Enrique CGeobiot
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Acumulación de relaves en Pila
Ing. Enrique CGeobiot
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Pilas ya listas para el procesoPilas ya listas para el proceso
Ing. Enrique CGeobiot
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BIOLIXIVIACIÓN “HEAP” (pila)
Ing. Enrique CGeobiot
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Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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DIAGRAMA BIOTECNOLÓGICO PARA RECUPERAR COBREDIAGRAMA BIOTECNOLÓGICO PARA RECUPERAR COBRE
Laboratorio
CONSERVACION Y
MANTENIMIENTO
Relaves
DE CEPAS
Cámarade cultivo BACTERIANO
SULFOHIEROO-OXIDANTES
Pila de Biolixiviación
Pila de BiolixiviaciónBiolixiviaciónBiolixiviación
50x50x6m
METALES
Sedimentación + -
Clarificación
CuCu
Extracciónpor solvente60% recuperación Francisco Gordillo E.
[email protected] Cel: 099517841
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Laboratorio
RECUPERACIÓN DE ORO Y PLATA DE PILAS BIOLIXIVIADASRECUPERACIÓN DE ORO Y PLATA DE PILAS BIOLIXIVIADAS
Pila de lixiviación
Solución
CN pobre
Solución
CN rica
METALES
AuAu
AgAg
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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Tratamiento de relaves en la etapa d i
Tratamiento de relaves en la etapa d ide cierre.de cierre.
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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Dr. Marcos MonroyCurso de Geología y Medio Ambiente- UTPL
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Dr. Marcos MonroyCurso de Geología y Medio Ambiente- UTPL
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![Page 80: Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante](https://reader034.fdocuments.es/reader034/viewer/2022052410/549502a6b47959f46c8b4716/html5/thumbnails/80.jpg)
![Page 81: Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante](https://reader034.fdocuments.es/reader034/viewer/2022052410/549502a6b47959f46c8b4716/html5/thumbnails/81.jpg)
![Page 82: Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante](https://reader034.fdocuments.es/reader034/viewer/2022052410/549502a6b47959f46c8b4716/html5/thumbnails/82.jpg)
PRECIPITACIÓN DE METALES PESADOSPRECIPITACIÓN DE METALES PESADOSPRECIPITACIÓN DE METALES PESADOSPRECIPITACIÓN DE METALES PESADOS
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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Tipos de Bioremediación
In Situ: El tratamiento de agua subterránea o suelo sin excavar. Típicamente se trata de la inyección de nutrientes y aceptores deTípicamente se trata de la inyección de nutrientes y aceptores de electrones en pozos de infiltracion combinados con pozos de extracción para controlar la zona hidráulica
Bioventilacion: Una forma de bioremediación in situ - Se inyecta y extrae aire en lugar de agua Aplicado a zonas vadosasy extrae aire en lugar de agua. Aplicado a zonas vadosas.
Pilas Biológicas: El tratamiento de suelos en pilas conPilas Biológicas: El tratamiento de suelos en pilas con suministro activo de aire, humedad y nutrientes. Típicamente se añade un material poroso ligero para facilitar la aeracion.
Barreras Biológicas: Una trinchera para interceptar y tratar una pluma contaminada La trinchera se rellena con materiales quepluma contaminada. La trinchera se rellena con materiales que estimulan la actividad biológica.
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In Situ BioremediaciónNutrientes, aire y/o aceptor de electrones alternativos
Descarga
Bomba Tanque de mezcla
Tratamiento de agua
Pozo de inyección Pozo de
extracción
Deposito subterráneo con
fuga
Nivel de agua subterránea
Flujo de agua subterránea
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Bioventilación
![Page 86: Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante](https://reader034.fdocuments.es/reader034/viewer/2022052410/549502a6b47959f46c8b4716/html5/thumbnails/86.jpg)
Pila Biológica
![Page 87: Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante](https://reader034.fdocuments.es/reader034/viewer/2022052410/549502a6b47959f46c8b4716/html5/thumbnails/87.jpg)
Barrera Biológica
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![Page 89: Manejo Y RecuperacióN De Minerales De Baja Ley De Los Desechos Mineros Mediante](https://reader034.fdocuments.es/reader034/viewer/2022052410/549502a6b47959f46c8b4716/html5/thumbnails/89.jpg)
UCGUCGCBCMCBCMCentro de Biología
Celular y Molecular
UCGUCGUnidad de Ingeniería Civil
Geología y MinasUNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
La Universidad Católica de Loja
CINDEFI
Centro de Investigaciones y Desarrollo en Fermentaciones Industriales Argentina
Francisco Gordillo E. [email protected] Cel: 099517841
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GRACIAS por su AtenciónGRACIAS por su AtenciónFrancisco Gordillo E. email: [email protected] Cel:099517841099517841