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