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GEOQUMICADE RESIDUOS
MINEROS
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REGLAMENTO DE LA LEY DE CIERRE DE MINAS D.S. N 033-2005-EM Y SUMODIFICATORIA D.S. N 035-2006-EM
Artculo 10 : Establece como objetivo del plan de cierre garantizar la estabilidadgeoqumica a largo plazo, de los residuos mineros ( roca estril), que en su
interaccin con los factores ambientales no genere efluentes cuyo efectoimplique el incumplimiento de los estndares de calidad ambientales.
TIPOS DE RESIDUOS MINEROS
ORIGEN Y PRODUCCIN DE RELAVES DE CONCENTRADORASEl proceso de concentracin comienza con el chancado del mineral
proveniente de la mina hasta tamaos de partculas generalmente en el rango de
centmetros o milmetros. El mineral chancado es luego reducido a tamaos
menores a un milmetro, en grandes tambores rotatorios clasificados como
molinos de bolas, molinos de varillas y molinos semi-autgenos (SAG). Se
agrega agua al mineral molido y el material permanece en forma de lodo (pulpa) a
travs del resto del proceso de extraccin.
En el proceso convencional de cianuracin, la solucin de cianuro que
contiene los metales disueltos es separada de los relaves a travs de una
decantacin en contra-corriente (CCD). La solucin final es diluida reduciendo
las concentraciones de cianuro y descargada con los slidos de los relaves.
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El siguiente paso es llamado comnmente flotacin. La flotacin opera sobre el principio de que
partculas individuales que contienen el mineral que se desea extraer son hechas receptivas
selectivamente, a pequeas burbujas de aire que se adhieren a estas partculas y las elevan a la
superficie de un tanque agitado. Las espumas que contienen estas partculas valiosas son retiradas
de la superficie, procesadas, y secadas para transformarse en concentrado, este producto final
de la concentradora, es embarcado a la fundicin para su refinacin. Entre tanto, las partculas de
desecho que quedan constituyen los relaves. Despus de recuperar algo del agua del proceso entanques apropiados, conocidos como espesadores, los relaves son bombeados al lugar
destinado para su almacenamiento. Para el hierro (magnetita) la concentracin precede a la
flotacin, la que entonces extrae los sulfuros de hierro del concentrado de magnetita y los descarga
como relaves. Los procesos de chancado y molienda se realizan en forma similar excepto
que usualmente cuando se realizan hasta un tamao ms fino a fin de mejorar la recuperacin de
granos microscpicos de mineral. Para incrementar el pH hasta alrededor de 11 se agrega cal y la
posterior adicin de cianuro disuelve el oro y la plata.
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Los procesos similares, carbn en pulpa (CIP) y carbn en lixiviacin (CIL) aaden
carbn al mineral molido como una forma de recuperar el oro y la plata de la solucin
cianurada. Mientras que los relaves slidos CIP y CIL son los mismos, las
concentraciones de cianuro en el lquido efluente que acompaa a los relaves son ms altos que
los obtenidos con CCD.RELAVES:
Se definen como el deshecho mineral slido de tamao entre arena y limo provenientes
del proceso de concentracin que son producidos, transportados o depositados en forma de lodo.
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OTROS RESIDUOS SLIDOS
Desmonte de mina: es roca extrada durante el minado para tener acceso almineral. En las minas subterrneas, este material es usualmente de tamao
menor que 20 cms. y las cantidades llevadas a la superficie son comparativamente
pequeas. El desmonte de las minas a tajo abierto es mucho ms grueso, su rango de
tamao va desde un metro hasta polvo y las cantidades producidas pueden ser
bastante grandes, llegando a menudo hasta dos a cuatro veces la de los relaves.
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RESIDUOS O DESMONTES DE PILAS DE LIXIVIACIN, son aqullos que sederivan de un tipo de extraccin mineral que consiste en que al mineral, chancado
o no, se le aade soluciones de cianuro para oro o cido sulfrico para cobre
por medio de una irrigacin superficial o por infiltracin. Un proceso relativo al cobre,
dump leaching, involucra aadir solucin de cido sulfrico a botaderos dedesmonte.
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ESCORIAS, resultan del enfriamiento de residuos fundidos derivados de lafundicin de concentrados de metales bsicos. Las escorias de fundicin
pueden contener metales tales como arsnico, cadmio, y plomo en
concentraciones potencialmente txicas.
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LOS RELAVES DE PLACERES O LAVADEROS, son producidos por operaciones dedragados de oro y menos comnmente en el dragado de minerales de estao. Este
material es usualmente del tamao de grava gruesa o mayor y est desprovisto de
nutrientes o material capaz de formar suelos. Los asuntos ambientales involucran
problemas de sedimentacin y revegetacin en los arroyos los cuales son especficos paraestos materiales. El contenido de mercurio de los residuos tanto de grandes dragas
como operaciones en pequea escala en la selva peruana son motivo de gran
preocupacin.
RELAVES DE JIG, son producidos por la separacin gravimtrica, casi siempre encombinacin con la molienda en las operaciones aurferas comunes. Tienen un
tamao mayor que los relaves de flotacin pero en todo lo dems son similares. Laamalgamacin con mercurio es an usada ampliamente para procesar concentrados
gravimtricos de oro en pequeas operaciones del Per.
RELAVES DE CIANURACIN CON AGLOMERACION Y PELETIZACIN, son producidospor el retratamiento de relaves de amalgamacin ricos en oro, mayormente en
operaciones muy pequeas a lo largo de la costa. Los relaves consisten en pelets que
van de uno a dos centmetros en tamao y que son descargados en estado semi seco.
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Drenaje Acido: El desmonte, los relaves, el mineral agotado, las superficies expuestas enparedes de minas o la roca deshidratada in situ con minerales sulfurosos reactantes
pueden dar como resultado drenaje cido al ser expuestos al agua. El drenaje cido se
produce cuando los minerales sulfurosos se oxidizan y hay abundante agua disponible para
transportar los productos de la reaccin. Los impactos qumicos incluyen bajo pH, un TSDincrementado y concentraciones ms elevadas de sulfato y metales.
Reactivos Qumicos: Los reactivos usados en la recuperacin de productos mineralespodran permanecer en concentraciones residuales en los relaves descargados. Estos
reactivos qumicos, si estn presentes en relaves o en el mineral lixiviado agotado, tienen el
potencial de impactar sobre los recursos del agua superficial y subterrnea si se deja que
rezuman de las instalaciones que los contienen.
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CARACTERSTICAS QUMICAS
Las caractersticas qumicas asociadas con desechos de minas, reactivos para el
tratamiento del mineral, tcnicas de procesamiento y drenaje de minas juegan un papel
significativo para determinar la estrategia de cierre. Las operaciones mineras
generalmente confrontan alguno de los procesos qumicos que se indican acontinuacin
Minerales solubles: la sobre capa, el desmonte, los relaves y el mineralagotado con frecuencia contienen minerales solubles naturales que incluyen
borato, cloruro, sulfato, bicarbonato y minerales de nitrato. Estos minerales son
fcilmente solubles y pueden incrementar el contenido total de slidos disueltos (TSD)
en las aguas de rezumaderos y escorrentas. Incrementos significativos en el TSD
pueden hacer que el agua no sea apta para beber ni para usos agrcolas o industriales.
ACCION GEOQUMICA DE LAS BACTERAS
Las bacterias son sumamente pequeas, su gran velocidad de multiplicacin y su
intensa actividad fisiolgica las permite tomar parte en reacciones qumicas queafectan a cantidades considerables de materias y hacen que tengan gran
importancia en los ciclos geoqumicos del carbono, nitrgeno, fsforo y azufre.
Las bacterias tienen la capacidad de variar el ph, a su vez el ph modifica el potencial
rdox .
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Algunas bacterias disminuye el ph por producir dixido de carbono,oxidar la materia
orgnica a cidos orgnicos, el sulfuro de hidrgeno , a azufre o sulfatos, y el
amoniaco y otros compuestos nitrogenados, a nitritos o nitratos, o por consumir
amoniaco y liberar fosfatos o sulfuros de hidrgenos de las protenas .
Otras bacterias aumentan el ph por desprender amoniaco de los compuestosnitrogenados, consumir el dixido del carbono o los cidos orgnicos, o reducir los
sulfatos y nitratos.
Las bacterias intervienen tambin en la descomposicin de las rocas.
GENERACIN DE DRENAJE CIDO DE ROCAS
El drenaje cido de Rocas puede generarse en o dentro de muchos componentes
mineros como roca de desmonte, relaves, paredes del tajo abierto y labores mineras
(e.g. SRK 1989; Morin y Hutt 1997). Los minerales sulfurosos como la pirita ( que es el
mineral sulfuroso ms abundante) se oxidan cuando estn expuestos lo cual genera
ARD.
CLASIFICAION DE LOS DRENAJES DE MINA.
La clasificacin de los drenajes cidos de mina est en funcin del ph, de la solucin
determinando la clase y el tipo, como se muestra en la tabla N 1 y tabla N 2
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TABLA N1: DRENAJEDEMINAENFUNCINDELACLASE
CLASE PH DESCRIPCIN
CIDO 6
Acidez generada por oxidacin de minerales, particularmente de sulfuros.
Niveles de metales disueltos es mayor que en drenajes casi neutros. Asociados
a minas metlicas.
ALCALINO 9 10
Alta alcalinidad genera por disolucin de minerales bsicos, particularmente
xidos, hidrxidos y algunos silicatos.
Niveles de algunos metales como el Al son mayores que en los drenajes casi
neutros.
Asociado con minera de diamantes, molienda de bauxita.
CASI NEUTRO 6..9
Dependiendo de la abundancia de los minerales, en determinados periodos
pueden ser cidos o alcalinos.
Concentracin de metales disueltos algunas veces puede es ceder niveles
txicos
OTROS Irrelevante
Puede afectar la concentracin de metales.
Asociado a minera no metlica como potasa, sales, boratos, bentonita,
gravas, arcillas, etc.
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TABLA N2: DRENAJEDEMINAENFUNCINDELTIPO.
TIPO PH DESCRIPCIN
I 4.5
Alta concentracin de Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Ni, Pb y otros metales.
Alto contenido de oxgeno
Muy cido( llamado Drenaje Acido de Mina)
II 6.0
Alta cantidad de slidos disueltos.
Alta concentracin de in ferroso (Fe +2) y Mn.
Bajo contenido de oxgeno. Por oxidacin, el PH del agua baja drsticamente hasta
convertirse en tipo I.
III 6.0
Moderada a alta cantidad de slidos disueltos.
Bajo a moderado contenido de in ferroso( Fe+2) y Mn.
Bajo contenido de oxgeno. Alta alcalinidad (llamado Drenaje Alcalino de Mina).
Por oxidacin de metales la acidez generada es neutralizada por la alcalinidad
presente en el agua.
IV
6.0
Alta cantidad de partculas disueltas.
Drenaje neutralizado, pero todava no se han fijado los hidrxidos en el agua.A mayor tiempo de residencia en las balsas mayor fijacin de partculas y el agua
puede llegar a ser similar al tipo V
V 6.0
Agua del drenaje es neutralizado. Alta cantidad de slidos disueltos. Gran cantidad
de hidrxidos precipitados y fijados en las balsas. Cationes restantes son disueltos
por Ca y Mn.
Oxi- aniones solubles como bicarbonato y sulfato quedan en la solucin.
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ESTABILIDAD GEOQUMICA
Proporcionar un plano general del proyecto (con coordenadas UTM) que muestre la
distribucin final de cada uno de los componentes una vez que se haya
implementado el plan de estabilizacin geoqumica (una vez que se hayan
preparado las cubiertas secas o hmedas, se hayan construido los canales de
derivacin de agua superficial, etc.). El plano debe considerar todos los componentesdel proyecto.
Proporcionar una estimacin de los volmenes y tonelajes de los diferentes tipos de
residuos generados durante la vida de la mina y la estrategia de deposicin.
Proporcionar una caracterizacin geoqumica para todos los tipos diferentes de
mineral, desmonte, relaves, subproductos de procesamiento, escorias, lodos de
tratamiento de agua, y otros residuos industriales slidos que se generen durante lavida de la mina. Esta caracterizacin debe considerar lo siguiente:
Mineraloga.
Contenido de metales.
Balance cido base (ABA).
Monitoreo de la calidad del agua intersticial y/o del drenaje de las pilas demineral, desmonte y relaves provenientes de las operaciones,
Datos de la calidad del agua de la mina.
Calidad de agua superficial y subterrnea gradiente arriba y gradiente abajo de la
zona de disposicin de mineral, desmonte, relaves, subproductos de
procesamiento, escoria, reas de almacenamiento de lodos de tratamiento de agua.
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MANTENIMIENTO GEOQUMICO
CUIDADO PASIVO
La informacin para describir los programas de mantenimiento final de estabilizacin
geoqumica de cuidado pasivo deber incluir:
Inspecciones de las coberturas usadas para prevenir la generacin de drenaje cido demina, incluyendo cronograma, metodologa y requerimientos de reporte.
Control de los humedales usados para la atenuacin del drenaje cido de mina,
incluyendo el cronograma, metodologa y requerimientos de reporte. Es importante
verificar la operacin propia del sistema de coleccin de drenaje, la vegetacin
remanente y su mantenimiento, y las prdidas por infiltracin.
Control del sistema de transporte y coleccin de agua, incluyendo el cronograma,metodologa y requerimientos de reporte.
CUIDADO ACTIVO
La informacin para describir los programas de mantenimiento final de estabilizacin
geoqumica de cuidado activo deber incluir:
Programa de mantenimiento para los equipos elctricos, mecnicos o de neumticos
usados en el sistema, incluyendo el cronograma, metodologa y requerimientos dereporte.
Mantenimiento del sistema de control de procesos y automatizacin, incluyendo el
cronograma, metodologa y requerimiento de reporte.
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Control de los sistemas de coleccin y transporte de agua,
incluyendo el cronograma, metodologa y requerimientos de reporte. Controlar la calidad y cantidad del agua tratada.
Controlar la calidad y cantidad de lodos generados.
Control del rea de disposicin de lodos y de almacenamiento en
relacin a su capacidad, confinamiento de los residuos, estructura de la
presa, etc.
Revisin de los planes de emergencia y contingencia para los casos de
fallas de energa, flujos altos o bajos de aguas residuales, fallas de botaderos,
abastecimiento de reactivos qumicos, etc.
Revisin del manual de instrucciones para la operacin, monitoreo y
mantenimiento de las instalaciones y del sistema de tratamiento, y para
garantizar su precisin e integridad.
Garantizar la capacidad y conocimiento del operador sobre la
operacin, mantenimiento y monitoreo de las instalaciones y sistema de
tratamiento.
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MONITOREO DE LA ESTABILIDAD GEOQUMICA
El programa de monitoreo para las actividades dirigidas a prevenir la generacin de
lixiviacin de metales y drenaje cido de roca deber incluir lo siguiente: Inspecciones de coberturas para detectar la presencia de grietas o fallas en la
superficie.
Frecuencia de las inspecciones y requerimientos de presentacin de informes.
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