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Casa abierta al tiempo XXI Congreso Internacional de Metalurgia Extractiva México D.F. 16 al 18 de Mayo de 2012 MEMORIAS del XXI Congreso Internacional de Metalurgia Extractiva “Innovación y Retos en la Metalurgia Extractiva” en honor a: Carlos Lara Valenzuela 16-18 de Mayo de 2012 México, D.F. Comité Editorial Dra. Gretchen T. Lapidus Lavine, Coordinadora Dr. Alejandro Rafael Alonso Gómez Dr. Juan Carlos Fuentes Aceituno Dra Leticia Hernández Cruz Dr. Ronaldo Herrera Urbina Dr. René Homero Lara Castro Dra. Rosa María Luna Sánchez Dr. Manuel Pérez Tello Dr. Roberto Zárate Gutiérrez

Memorias Xxi Cime

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    XXI Congreso Internacional de Metalurgia Extractiva

    Mxico D.F. 16 al 18 de Mayo de 2012

    MEMORIAS

    del

    XXI Congreso Internacional de Metalurgia

    Extractiva

    Innovacin y Retos en la Metalurgia

    Extractiva

    en honor a:

    Carlos Lara Valenzuela

    16-18 de Mayo de 2012

    Mxico, D.F.

    Comit Editorial

    Dra. Gretchen T. Lapidus Lavine, Coordinadora

    Dr. Alejandro Rafael Alonso Gmez

    Dr. Juan Carlos Fuentes Aceituno

    Dra Leticia Hernndez Cruz

    Dr. Ronaldo Herrera Urbina

    Dr. Ren Homero Lara Castro

    Dra. Rosa Mara Luna Snchez

    Dr. Manuel Prez Tello

    Dr. Roberto Zrate Gutirrez

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    Primera edicin, 2012

    Los derechos de reproduccin de esta obra pertenecen al autor

    Universidad Autnoma Metropolitana

    Prolongacin Canal de Miramontes No. 3855

    Col. ExHacienda San Juan de Dios

    Delegacin Tlalpan C.P. 14387 Mxico, D.F.

    Universidad Autnoma Metropolitana Unidad Iztapalapa

    Divisin de Ciencias Bsicas e Ingeniera

    ISBN: 978-607-477-707-9

    Se prohbe la reproduccin por cualquier medio, sin el consentimiento de los titulares de los

    derechos de la obra.

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    Presentacin

    El Congreso Internacional de Metalurgia Extractiva (CIME) es un evento que ao tras ao ha representado un foro para comunicar los avances, principalmente a nivel nacional, en las investigaciones del ramo. En esta ocasin, el XXI CIME est dedicado a un investigador extraordinario, Ing. Carlos Lara Valenzuela, que se ha destacado por su inters para los retos y por su impulso a la innovacin dentro y ms all de su vida profesional. Estas memorias renen ochenta y cuatro resmenes y trabajos en extenso presentados en este evento, que se lleva a cabo los das 16 a 18 de Mayo de 2012. Estos trabajos han sido editados de acuerdo a los lineamientos del congreso, y su contenido es responsabilidad nica de los autores. Dichas obras abarcan temas diversos dentro de la bio-, electro-, piro- e hidrometalurgia, as como nuevos materiales. Comprenden los resultados de las investigaciones que, en su mayora, se han realizado en Mxico, pero adicionalmente presentan avances alcanzados en otros pases de Norte y Sudamrica. Se enfocan en la resolucin de problemas y retos especficos para los pases y regiones de nuestro inters. Este evento no habra sido posible sin el apoyo comprometido y entusiasta del Rector de la Unidad Iztapalapa, Dr. Javier Velzquez Moctezuma, quien brind los elementos necesarios para la organizacin, la logstica y el financimiento inicial. Sobretodo estoy en deuda con la Lic. Elsa Arias Silva, Asistente del Rector, por su soporte tcnico en todo momento y para todas las actividades relacionadas con el XXI CIME.

    Gretchen T. Lapidus Lavine Coordinadora del Comit Editorial

    Abril 2012

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    Innovacin y Retos en la Metalurgia Extractiva

    En Honor a:

    Carlos Lara Valenzuela

    CARLOS LARA VALENZUELA Ingeniero Qumico egresado de la Facultad de Qumica de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico. Actualmente, es el Gerente del Departamento Procesamiento de Minerales del Centro de Investigacin y Desarrollo Tecnolgico (CIDT) del Grupo Peoles, cargo que ha desempeado desde 1988. Anteriormente era el Gerente de Proyectos y Servicios del Grupo Minas, adems de Superintendente y Metalurgista en varias plantas mineras. En el puesto de Gerente del CIDT, ha participado en mltiples proyectos que han resultado en nuevas operaciones mineras y desarrollos tecnolgicos. Como consecuencia de lo anterior, cuenta con ms de 20 artculos publicados y cuatro solicitudes de patente. Tiene filiacin a las siguientes asociaciones y sociedades profesionales: Asociacin de Ingenieros de Minas, Metalurgistas y Gelogos de la Repblica Mexicana, Society of the American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers (SME), Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum y Asociacin Mexicana de Directivos de la Investigacin Aplicada y el Desarrollo Tecnolgico (ADIAT). El pasado 26 de Octubre, el Ing. Lara fue otorgado el Premio Nacional de Metalurgia, por parte de la Asociacin de Ingenieros de Minas, Metalurgistas y Gelogos de la Repblica Mexicana, por sus contribuciones en el campo.

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    CONTENIDO

    Presentacin de las Memorias i

    Datos biogrficos del Ing. Carlos Lara Valenzuela ii

    CONFERENCIAS PLENARIAS

    Tratamientos para minerales complejos, el desarrollo de tecnologa y la vinculacin institucin educativa-empresa 2

    Desarrollo tecnolgico para la industria minera a travs del modelo de investigacin colaborativa de AMIRA Internacional 4

    Novel approaches to electrowinning rare earth metals 6

    Resultados de veinte aos de investigaciones en la sntesis de partculas metlicas usando el proceso poliol 7

    Partculas finas en flotacin y concentracin magntica de minerales 9

    Bio-extraction of metals: from the acid rock drainage to the production scale 10

    Desafos de innovacin en la pirometalurgia no ferrosa a partir del conocimiento fundamental y desarrollo industria de la Siderurgia 11

    Minera socialmente responsable, el futuro desde la exploracin sustentable 14

    BIOMETALURGIA Y REMEDIACIN

    Metales pesados e istopos estables en una regin minera del sur de Mxico 18

    Diversidad microbiana asociada a terreros mineros: diversos nichos biogeoqumicos 33

    Correlacin entre el tipo de fases secundarias y la estructura de las biopelculas de la bacteria sulfurooxidante acidithiobacillus thiooxidans durante la biooxidacin de pirita y de calcopirita 46

    Recuperacin de cobre de un efluente generado en un biorreactor de lecho escurrido utilizando un reactor de electrodo de cilindro rotatorio 58

    Acondicionamiento de un reactor anaerobio empacado con zeolita clinoptilolita para la inmovilizacin de biomasa acidogenica 71

    Microalgas: por qu toleran tanto Cu? descubrmoslo! 78

    Pruebas en columnas para la remocin de as y metales pesados de efluentes cidos mineros: caso Zimapn, Mxico. 89

    Estudio de la cintica de toxicidad de metales pesados (Cu, Zn, Mn y Fe) con levaduras 101

    ELECTROMETALURGIA

    Efecto del plomo en la cementacin de cobalto y cadmio de una solucin de sulfato de zinc para electrorecuperacin 103

    Estudio electroqumico de la reduccin de cobre a partir de soluciones de 118

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    acetonitrilo en medio cido

    Recuperacin de fsforo a partir de un suero lcteo por medio de electrocoagulacin 131

    Estudio electroqumico del proceso de fosfatizado de aceros por inmersin 138

    La tasa de corrosion de los cathodes de aluminio en presencia de haluros 154

    Estudio tericoexperimental del transporte electrocintico de cobre en un medio poroso bidimensional 167

    Cintica de la Reduccin Electroqumica de Telurio en Medio Alcalino 175

    PIROMETALURGIA

    Modelo cinetico poblacional de la oxidacion de particulas de concentrado de cobre en condiciones de fusion instantanea 177

    Estudio termoanalitico de la oxidacion de particulas de concentrado de cobre 191

    Evolucion de las distribuciones de tamao y composicin quimica de partculas de concentrado de cobre durante su oxidacion en condiciones de fusin instantnea 205

    Estudio de la hidrodinamica de un horno kaldo en un modelo a escala a temperatura ambiente 217

    Modelo de fragmentacion composicional de una nube de particulas sulfurosas durante su oxidacion a altas temperaturas 226

    Comportamiento de la reduccin de pelets utilizando carbn como agente reductor 241

    Estudio del comportamiento de Sb2S3 (Sulfuro de Antimonio) durante su tostacin a Sb2O3 (Trixido de Antimonio) en hornos de resistencia elctrica y microondas 252

    Equilibrio de fases para el sistema PbO-ZnO-CaO-SiO2-Fe2O3 en aire (CaO/SiO2 = 1 a 1.6, Y Fe/SiO2= 1.3 a 1.7) 265

    Simulacin matemtica del comportamiento de inclusiones no metlicas en un distribuidor de colada contina equipado con un inhibidor de turbulencia y una cortina de gas 281

    Distribucin de plata y plomo bajo condiciones de alto horno de soplo para produccin de plomo 298

    Estudio de la descomposicin trmica de sulfatos de hierro 311

    Dinmica de flujo en un modelo fsico de un reactor metalrgo con inyeccin lateral 321

    HIDROMETALURGIA

    Lixiviacin

    Lixiviacin de Calcopirita en minutos 335

    Efecto de la temperatura y flujo de ozono en la lixiviacin de calcopirita en 350

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    presencia de solventes orgnicos

    Efecto del pH en la reduccin electro-asistida de calcopirita en presencia de complejantes. 366

    Efecto de la presencia de cidos carboxlicos en la reduccin electro-asistida de calcopirita 376

    La formacin de partculas coloidales en el proceso de lixiviacin de terreros 389

    Estudio comparativo entre el proceso convencional y una nueva ruta de produccin de telurio desarrollada en Mexicana de Cobre 403

    Naturaleza de la reaccin de la jarosita de potasio arsenical en medio Ca(OH)2 419

    Topologa de la reaccin de descomposicin de arsenojarosita sdica en medios de NaOH 428

    Estudio de la remocin de hierro de una arcilla caolintica por medio de lixiviacin reductiva 443

    Lixiviacin de platino y paladio a partir de convertidores catalticos automotrices en soluciones de tiocianato/citrato/Fe(III) 453

    Efecto de la razon SO2/O2 en la cintica de oxidacin del Mn(II) de un licor de lixiviacin de pirolusita 465

    Oxidacin de manganeso a partir de soluciones de lixiviacin de lodos residuales 476

    Estudio comparativo del proceso de oxidacin electroqumica de arsenopirita utilizando la tcnica de pastas de carbn 484

    Medicin de cianuro libre por volumetra en presencia de especies cobre-cianuro. Determinacin del punto final visual y potenciomtrico 493

    Estudio termodinmico-voltamperomtrico de la lixiviacin de plata en soluciones de tiosulfato-amoniaco mediante la tcnica de los electrodos de pasta de carbono 506

    Efecto de la concentracin de EDTA y tiosulfato en soluciones lixiviantes para la extraccin de plata 519

    Estequiometra de la lixiviacin oxidativa con ozono de un mineral refractario de plata: Pirargirita 531

    Disolucin de valores de oro y plata de minerales mangano-argentferos 539

    Pretratamiento oxidativo con ozono en medio cido a un mineral refractario de oro 552

    Estudio cintico de la lixiviacin de oro a partir de un mineral con alto contenido de hierro empleando el sistema de tiosulfato 564

    Recuperacin de plomo a partir de materiales de desecho provenientes de anlisis de materiales por via seca 577

    Metodologa para la recuperacin de cobre de tarjetas de circuitos impresos de computadora 590

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    Estudio electroqumico para la remocin de impurezas de hierro presentes en arcillas de caoln provenientes de Agua Blanca, Hidalgo (Mxico) 606

    Lixiviacin de plata a partir de minerales refractarios empleando el sistema citrato-tiosulfato 608

    Obtencin de nquel a partir de baterias de desecho mediante lixiviacin con soluciones de citrato en medio reductor. 610

    Extraccin por Solventes

    Sntesis de partculas nanomtricas de plata a partir de fases orgnicas de la extraccin lquido-lquido 613

    Prediccin de perfiles de separacin de fases en extraccin por solventes utilizando un modelo matemtico 623

    Efecto de la temperatura en el proceso de despojo de manganeso de soluciones orgnicas obtenidas por extraccin por solventes con D2EHPA como extractante. 633

    Empleo del lquido inico Cyphos IL 109 en la extraccin de Zn(II) en medio cido 645

    Recuperacin de plata de soluciones de tiourea: diseo de proceso 655

    Adsorcin

    Remocion de cobre y plata en solucion empleando cenizas volantes. pruebas preliminares 667

    Modificacin de carbn activado granular con surfactante cationico y su efecto en la adsorcin de oro en medio cianuro. 677

    Capacidad de adsorcin y despojamiento de cobre presente en solucin acuosa, utilzando la resina quelante DOWEX M-4195 691

    Uso de resina Aurix 100 para la recuperacin del complejo oro tiosulfato de soluciones acuosas 704

    Extraccin de cobre(II) y cianuros de cobre de soluciones acuosas usando un residuo a base de xidos de hierro como adsorbente 717

    PROCESAMIENTO DE MINERALES

    Depresin de la esfalerita causada por altas concentraciones de sulfato de calcio en las aguas de flotacin. 729

    Desarrollo del proceso de tratamiento para una mena de alta ley de oro 741

    Flotacin de partculas finas utilizando microburbujas. 755

    Estudio del efecto de la fraccin de ultrafinos sobre blanqueo de caolines 767

    Efecto del ngulo de contacto en la flotabilidad de partculas ultrafinas de SiO2 por flotacin flmica y por vaco. 775

    La microcalorimetra, para estudios de interaccin de colectores de flotacin sulfhdricos con iones metlicos y la superficie de sulfuros

    776

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    metlicos.

    Evaluacin y caracterizacin de un yacimiento vulcanognico: oxidacin de la pulpa 778

    NUEVOS MATERIALES

    Un estudio comparativo de la sintesis y caracterizacion estructural de hidroxiapatita, producida mediante dos rutas sol-gel 780

    Obtencion de nanoparticulas de Ag en Fe, a partir de soluciones de cianuro 796

    Sntesis de materiales hibridos de SiO2-poliamida y su aplicacin como recubrimientos bioactivos de acero 316l 806

    Sntesis y Caracterizacin de g-Manganita Va Reduccin de KMnO4 818

    Sntesis de ferrita de estroncio a partir de SrCO3 y polvo precursor magntico 833

    Influencia del dopaje de Nb5+

    sobre la estructura y propiedades dielctricas del BaTiO3 mediante el mecanismo BaTi1-5XNb4XO3 843

    Efecto de la substitucin de Nb5+

    sobre la estructura cristalina del BaTiO3 mediante anlisis Rietveld 854

    Indice de Autores 864

    ndice de temas 870

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    CONFERENCIAS PLENARIAS

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    TRATAMIENTOS PARA MINERALES COMPLEJOS, EL DESARROLLO DE TECNOLOGA Y LA VINCULACIN

    INSTITUCIN EDUCATIVA-EMPRESA. CARLOS LARA VALENZUELA

    Servicios Administrativos Peoles, S. A. DE C. V. Centro de Investigacin y Desarrollo Tecnolgico.

    Comonfort 2050. Col. Luis Echeverra, Torren, Coah., Mxico ([email protected])

    RESUMEN

    Los nuevos yacimientos en Mxico, tienen mineralogas muy diferentes de los yacimientos encontrados en aos anteriores. Las mineralogas de los yacimientos mexicanos, son especficos de Mxico y diferentes de los encontrados en otros pases. Esas caractersticas de la mineraloga complicada de esos minerales presentan una problemtica mayor para la concentracin de minerales. La industria de metales primarios, hoy en da, recibe menos por sus productos que en el pasado. Ha conseguido mantener su competitividad, aun cuando los minerales tienen menor calidad, mayor complejidad y que existen presiones muchos mayores a ser buenos administradores del medio ambiente. Los sulfuros polimetlicos y los yacimientos de oro y plata de Mxico, contienen calidades ms bajas, son ms refractarios que los anteriores y un contenido mayor de elementos no deseables que dificultan obtener productos de buena calidad. Bajo el esquema de que los minerales con una mineraloga simple ya no se presenta, se debe empezar a desarrollar tecnologa que sea capaz de tratar minerales refractarios, de recuperar la mayora de los elementos de valor y con un costo operativo y una inversin con nivel competitivo. El desarrollo de tecnologa es fundamental y debe enfocarse a la problemtica que se presenta en los yacimientos mexicanos y ese desarrollo debe realizarse en Mxico, con una visin global, pudiendo tener un activador muy grande, en una vinculacin con un mayor acercamiento, involucramiento y compromiso de las instituciones educativas, de las empresas y del gobierno. Palabras clave: Minerales refractarios, Desarrollo tecnolgico, Vinculacin universidad-empresa

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    TREATMENTS FOR COMPLEX MINERALS, TECHNOLOGY DEVELOPMENT AND THE LINK BETWEEN EDUCATIONAL

    INSTITUTIONS AND INDUSTRY

    ABSTRACT The new ore deposits in Mexico, have very different mineralogy compared to the deposits found in previous years. The mineralogy of Mexicans deposits, are specific and different from those found elsewhere. These features of complex mineralogy of these minerals present a major issue for the concentration of minerals. The primary metals industry today obtains less for their products than in the past. It has managed to remain competitive, despite the minerals of lower quality, more complexity and the greater pressure to be good stewards of the environment. Polymetallic sulfides and gold and silver deposits in Mexico contain lower grades, are more "refractory" and have a higher content of non "desirable" materials that make it difficult to obtain quality products. Given the fact that simple mineralogy minerals are no longer present, we must begin to develop technology, which is capable of treating refractory minerals and recovering most of the valuable elements, with competitive operating and investment costs. Technology development is essential and should focus on the issues present in Mexican mines and that development should take place in Mexico, with a global vision. This could act as a powerful activator for a closer relationship, stronger involvement and solid commitment between educational institutions, companies and government.

    Keywords: Refractory minerals, Technological development, University-industry link

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    DESARROLLO TECNOLGICO PARA LA INDUSTRIA MINERA A TRAVS DEL MODELO DE INVESTIGACIN COLABORATIVA DE AMIRA INTERNACIONAL

    JUAN DANIEL SILVA AMIRA International, Inc.

    Santiago, Chile

    RESUMEN

    AMIRA International Ltda. es una asociacin independiente de compaas mineras, la cual desarrolla, gestiona y facilita investigacin colaborativa para la industria minera mundial. AMIRA tiene ms de 50 aos desarrollando proyectos de investigacin colaborativa para la industria, trabajando con los principales centros de investigacin en el mundo. A travs de este proceso colaborativo, una serie de empresas en forma conjunta pueden financiar la investigacin y compartir los beneficios. Este financiamiento compartido le permite a AMIRA contratar a investigadores lderes en el mundo para abordar los problemas de la industria y las oportunidades, para llevar a cabo la investigacin que conduzca al desarrollo de una base de investigacin ms fuerte de la industria. Nuestra base de negocios es el fortalecimiento de nuestras empresas asociadas, ayudando a su desarrollo y la incorporacin de ciencia y tecnologa de punta. Nuestros proyectos son financiados por el patrocinio conjunto de las empresas miembros y podemos tambin buscar fuentes adicionales de financiamiento de los gobiernos para beneficiar los esfuerzos de investigacin. El portafolio de proyectos de AMIRA en la actualidad abarca alrededor de 35 proyectos de I&D, distribuidos en Exploracin, Ingeniera de Minas, Procesamiento de Minerales, Metalurgia Extractiva y Sustentabilidad con los siguientes indicadores:

    US$ 80 millones de valor de portafolio

    US$ 40 millones de fondos provenientes de la industria

    US$ 15 hasta 20 millones de nuevos fondos provenientes de la industria cada ao

    Palabras clave: AMIRA International, Investigacin colaborativa

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    TECHNOLOGY DEVELOPMENT FOR MINERAL INDUSTRY

    THROUGH COLLABORATIVE RESEARCH MODEL OF AMIRA INTERNATIONAL

    ABSTRACT

    AMIRA International Ltd is an independent association of minerals companies which develops, brokers and facilitates collaborative research projects. AMIRA has more than 50 years working with the industry, involving the main research centers in the world. Through this collaborative process, a number of companies can jointly fund research and jointly share the benefits. This combined funding enables AMIRA to recruit the world's leading researchers to address industry problems and opportunities and to conduct sustained research which leads to the development of a stronger industry research base. Our business platform is to strengthen our Members businesses by assisting their development and uptake of leading edge science and technology. Our projects are funded by joint sponsorship from Member companies, and we pursue additional sources of funding from government to benefit these research efforts. Our main role is to facilitate these projects, so that sponsoring Members gain the expected benefits. The Project Portfolio currently encompasses around 35 R&D projects distributed in Exploration, Mining Engineering, Mineral Processing, Extractive Metallurgy and Sustainability with: US$80 million portfolio value US$40 million industry funds US$15 to 20 million new industry funds every year Keywords: AMIRA International, Collaborative research

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    NOVEL APPROACHES TO ELECTROWINNING RARE EARTH METALS

    FIONA M. DOYLE AND DANIEL P. RIFFE Department of Materials Science and Engineering

    University of California, Berkeley

    ABSTRACT

    The rare earth metals are extremely reactive chemically, with standard reduction potentials for the lowest stable cation ranging from -2.255 V SHE (Lu3+) to -3.395 V SHE (Eu2+). The metals cannot be electrowon from aqueous electrolytes, because water is much more easily reduced than rare earths. Instead, molten salt electrolysis, usually of anhydrous chlorides, is used to electrowin the rare earth metals and misch metal (an alloy of rare earths in naturally occurring ratios, principally used for lighter flints). These electrolytic processes typically operate at around 1000oC, creating materials, energy, and engineering challenges. This presentation draws on the technical and patent literature to discuss two novel alternatives to molten salt electrowinning, namely electrowinning from ionic liquid solutions, and electrowinning of rare earth alloys from aqueous or aprotic organic solutions. Ionic liquids are ionic materials with melting points below 100oC; the low melting point reflects weak ionic bonds, stemming from large ions with delocalized charge. Different criteria for efficacy as electrolytes for electrowinning rare earth metals are discussed: the electrochemical windows of different ionic liquids; decomposition reactions; solubilities of rare earth salts; and sensitivity to impurities, particularly water. Results from the literature are discussed in terms of these criteria. The electrowinning of alloys offers an intriguing alternative to electrowinning of pure rare earth metals. Many applications of rare earths in the zero valent state, such as magnets, use alloys rather than pure metals. In some systems there would be significant thermodynamic advantage in electrowinning alloys rather than producing pure metals. This could translate to less negative reduction potentials, which may make it feasible to electrowin rare earth alloys from aqueous solutions, aprotic organic electrolytes, or from ionic liquids with relatively narrow electrochemical windows. This concept is explored with reference to the well-established chloralkali process, along with recent literature on electrodeposition of thin films of NdFeB from aqueous solutions. Keywords: Rare earth elements, electrowinning, ionic liquids, alloys Palabras clave: Tierras raras, Electroganado, Lquidos inicos, Aleaciones

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    RESULTADOS DE VEINTE AOS DE INVESTIGACIONES EN LA SNTESIS DE PARTCULAS METLICAS USANDO EL

    PROCESO POLIOL RONALDO HERRERA URBINA

    Universidad de Sonora Dept. Ingeniera Qumica y Metalurgia Blvd. Luis Encinas y Rosales Col. Centro Hermosillo Sonora 83000

    RESUMEN

    El mtodo para sintetizar partculas metlicas a partir de soluciones de etilenglicol y compuestos metlicos, conocido como el proceso poliol, fue dado a conocer por primera vez por el Profesor Figlarz y sus colaboradores en la Universidad de Paris en 1983. Desde entonces, este procedimiento y sus mltiples variantes ha sido ampliamente usado para producir partculas de slidos con tamao micro- y nanomtrico, y formas muy variadas. En el proceso poliol, el polialcohol funciona como solvente, agente reductor y en algunos casos como protector contra la agregacin de las partculas. Cuando se controlan eficazmente los parmetros de la sntesis, con este mtodo se pueden obtener partculas con una distribucin estrecha de tamaos (monodispersas) y con formas muy variadas. En esta conferencia se presentan los resultados de investigaciones del autor y colaboradores durante los ltimos veinte aos, relacionados con la sntesis de micro- y nanopartculas de materiales metlicos (mono-metlicos, bi-metlicos, aleaciones metlicas y xidos) usando etilenglicol como solvente y agente reductor, y reactivos polimricos como agentes protectores de las partculas. Palabras clave: Nanopartculas, Poliol, Partculas metlicas

    TWENTY YEARS OF RESEARCH ON THE POLYOL SYNTHESIS OF METALLIC PARTICLES

    ABSTRACT

    The method for synthesis of metallic particles from ethylene glycol solutions and metal compounds, known as the "Polyol" process, was first introduced by Professor Figlarz and his collaborators at the University of Paris in 1983. Since then, this procedure and its variations have been widely used to produce micron and nanosized solid particles in many forms. In the polyol process, the polyalcohol acts as the solvent, reducing agent and, in some cases as the protector that prevents particle aggregation. When the synthesis parameters are efficiently controlled, this methods produces particles with a narrow size distribution (monodisperse) in various shapes. In this conference, twenty years of research results related to mono-, bi- and multimetallic micro and nanoparticle synthesis, obtained by the author and his collaborators, using this technique, are presented.

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    Keywords: Nanoparticles, Polyol process, Metallic particles

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    PARTCULAS FINAS EN FLOTACIN Y CONCENTRACIN MAGNTICA DE MINERALES ALEJANDRO LPEZ VALDIVIESO

    Area de Ingeniera de Minerales, Instituto de Metalurgia, Universidad Autnoma de San Luis Potos.

    Av. Sierra Leona 550, San Luis Potos, S. L. P. 78210, Mxico. Tel: 444 825 5004 ext 108, 130.

    Email: [email protected]

    RESUMEN Minerales finos son aquellos con un tamao menor a 15 m, que se presentan de manera natural o se producen durante la etapa de molienda, en los procesos de concentracin. Estos minerales finos, cuando son de valor, se recuperan con una baja eficiencia en los equipos actuales de concentracin de minerales; cuando son la ganga, interfieren en la concentracin del mineral valor disminuyendo significativamente su recuperacin y la calidad del concentrado. En este trabajo se presentan aspectos fundamentales de la interaccin entre minerales finos y gruesos en los procesos de flotacin y concentracin magntica, as como las rutas que se han seguido para mejorar la recuperacin de minerales valor en flotacin e inhibir el efecto perjudicial de minerales ganga en concentracin magntica. Adems, se muestran casos de estudios en el procesamiento de minerales metlicos y de hierro. Palabras clave: Partculas finas, Flotacin, Concentracin magntica

    FINE PARTICLES IN FLOTATION AND MAGNETIC CONCENTRATION OF MINERALS

    ABSTRACT

    Fines particles with less than 15 m in size are present naturally or produced by grinding in mineral concentration. As mineral values, their recovery is very low in the equipment currently used in concentration processes. On the other hand, as gangue, they interfere in the recovery of mineral values and significantly decrease the quality of concentrates. This work aims at presenting the fundamental aspects of the interaction between mineral fines and coarse minerals, also the routes that have been followed to improve the recovery of fine mineral values in flotation and to inhibit the detrimental effect of fine mineral gangue in magnetic concentration of iron minerals. Case studies are shown in concentration of metallic and iron minerals.

    Keywords: Fine particles, Flotation, Magnetic concentration

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    BIO-EXTRACTION OF METALS: FROM THE ACID ROCK DRAINAGE TO THE PRODUCTION SCALE

    DEBORA MONTEIRO DE OLIVEIRA Y LUIS SOBRAL Centre for Mineral Technology CETEM/MCT

    Av. Pedro Calmon, 900 Cidade Universitria Rio de Janeiro - RJ

    CEP: 21941-908

    ABSTRACT The hydrometallurgical routes are being considered as promising alternatives for processing waste and minerals with low metal content. Among these routes we can refer to the bioleaching process in which microorganisms are used for extracting those metals. That route is increasingly being studied for processing low metal content bearing ores, as such microorganisms are able to promote the oxidation of sulphide minerals, including the most refractory ones, under atmospheric pressure. However, before going to the real bioleaching of sulphide minerals in an industrial scale, either in an agitated reactor or in a heap, we do have to bear in mind some prerequisite to make such process to take place in a cost effective way. One of those is to identify what is going to be the source of microorganisms (mesophiles, moderate and extreme thermophiles), either from an acid rock drainage, out of the mine site being considered, or from a particular bank of microorganisms, to be used in the aforementioned process, and further handle those microorganisms so as to cultivate them for each particular research scale (bench, semi-pilot and pilot scales). Once getting the right figures out of each scale, the next step is to find out the convenience of going for an agitated bioleaching reactor or raising a heap taking into consideration the particularities of each one of those ways of extracting metals out of metal sulphide bearing ores, flotation concentrates and tailings. Keywords: Bioleaching, Acid mine drainage, metal sulphides Palabras claves: Biolixiviacin, Drenaje cido de mina, Minerales sulfurados

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    DESAFOS DE INNOVACIN EN LA PIROMETALURGIA NO FERROSA A PARTIR DEL CONOCIMIENTO FUNDAMENTAL Y

    TECNOLGICO DE LA INDUSTRIA SIDERRGICA ROBERTO PARRA FIGUEROA

    Depto. de Ingeniera Metalrgica, Universidad de Concepcin, Chile

    RESUMEN

    Los procesos productivos y de transformacin de materias primas juegan hoy en da un rol preponderante para el desarrollo econmico de las zonas geogrficas con potencial crecimiento econmico en el camino hacia los estndares de pleno desarrollo. Los procesos pirometalrgicos de extraccin, refinacin y transformacin son sin duda los de mayor cobertura e impacto en la metalurgia extractiva y de transformacin; basta mirar a nuestro alrededor y nos podremos dar cuenta que la totalidad de los materiales metlicos han debido pasar por el estado lquido antes de terminar como un producto de uso cotidiano. La estructuracin histrica del anlisis cientfico y tecnolgico de los procesos pirometalrgicos ha tenido una separacin entre procesos de produccin de fierro y acero y aquellos procesos llamados no ferrosos, para la produccin de Ni, Cu, Co, Zn, Pb, Sn, entre los principales. Esta separacin y clasificacin no responde a una diferencia de los fundamentos cientficos que han determinando en los ltimos dos siglos el desarrollo de los procesos productivos y de refinacin para estos metales. Resulta evidente que son los mismos fundamentos y elementos especficos de la fisicoqumica de alta temperatura que estn a la base de los procesos de ambos sistemas industriales. Sin embargo, el conocimiento de la industria siderrgica en estas temticas ha permitido un avanzado nivel de sofisticacin tecnolgica frente a la metalurgia no ferrosa, en particular en los siguientes puntos:

    - Control operacional a partir de instrumentacin especfica. - Calidad de productos con instalaciones verstiles y mucho ms

    robustas que las asociadas a los procesos no ferrosos. - Productividad, donde diferentes ndices son superiores en varios

    rdenes de magnitud a los de la industria no ferrosa. En este contexto, esta exposicin busca aportar al anlisis de esta situacin presentando algunos ejemplos de la diferencia existente hoy en da en cuanto a conocimiento cientfico y desarrollo tecnolgico entre ambas industrias. A partir de estos ejemplos se pretende identificar cual sera el escenario de los procesos pirometalrgicos no ferrosos si muchas brechas identificadas se acortaran a travs de una adecuada transferencia tecnolgica y desarrollo de conocimiento cientfico.

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    Finalmente se plantean algunas reflexiones sobre la situacin de mercado que explicaran el hecho de la condicin actual y como nuevas evaluaciones de sustentabilidad debieran catalizar el avance de la necesaria transferencia tecnolgica para la modernizacin de la pirometalurgia no ferrosa.

    Palabras claves: Pirometalurgia, Tecnologia siderurgia, Bases cientficas de procesamiento de alta temperatura

    INNOVATIVE CHALLENGES IN NON-FERROUS PYROMETALLURGY USING FUNDAMENTAL CONCEPTS OF

    THE IRON AND STEEL INDUSTRY

    ABSTRACT

    Raw material transformation processes currently play a predominant role in the economic development of geographical zones of many emerging economies. The extraction, refining and transformation pyrometallurgical processes undoubtedly have the most widespread impact on extractive metallurgy; only a glance suffices to realize that all metallic materials have had to pass through the liquid state before becoming a consumer product. Historically, scientific and technological analysis in pyrometallurgy separates ferrous and non-ferrous processes, these last principally for the production of Ni, Cu, Co, Zn, Pb and Sn. This classification does not respond to a difference in scientific principles that have determined two Centuries of productive and refining process development. Evidently, the same high-temperature physicochemical fundamentals are the basis of the processes in both industrial systems. However, the iron and steel industry's knowledge in these topics has allowed it to develop a superior level of technological sophistication, relative to the nonferrous metallurgy, in the following aspects:

    - Operational control with specific instrumentation - Quality products with versatile and much more robust installations than

    those associated with nonferrous processes - Productivity, where different indicators are far superior to those of the

    nonferrous industry. In this context, the presentation strives to contribute to the analysis of this situation by presenting some examples of the differences in scientific knowledge and technological development that currently exist between both industries, with the intention of foreseeing the future of nonferrous pyrometallurgical processing if many of these identified gaps are reduced through technology transfer and scientific development.

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    Finally, some thoughts on the market situation are offered that explain the current condition and how new evaluations of sustainability should catalyze the technology transfer needed for the modernization of nonferrous pyrometallurgy. Keywords: Pyrometallurgy, Iron and steel technology, Scientific basis for high temperature processing

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    MINERA SOCIALMENTE RESPONSABLE, EL FUTURO DESDE LA EXPLORACIN SUSTENTABLE LILIA GRANILLO VZQUEZ1 Y ROBERT G WHITE2

    1 Depto. Sociologa, Universidad Autnoma Metropolitana Azcapotzalco 2 Consultor independiente

    RESUMEN

    Las actividades mineras estn presentes en la humanidad desde la prehistoria y son cuna de la tecnologa y la ciencia. En el tercer milenio, sin embargo, han logrado provocar en todo el mundo una protesta social, un rechazo pblico, que pone en peligro a las industrias, a los gobiernos. La Red Mxico Canad para la Minera Responsable (RMCMR) une esfuerzos binacionales primero, y despus internacionales, para inducir al cambio y acompaar los procesos de las mineras hasta que integren prcticas socialmente responsables, medibles, competitivas, rentables; y para que desarrollen esferas de influencia sanas y productivas mediante el involucramiento a largo plazo de los grupos de inters. Palabras clave: Red Mxico Canad para la Minera Responsable, Minera socialmente responsable

    SOCIALLY RESPONSIBLE MINING: THE FUTURE FROM THE PERSPECTIVE OF SUSTAINABLE EXPLORATION

    ABSTRACT

    Mining has been present as a human activity since prehistoric times, constituting the cradle of science and technology. However, in the Third Millennium, it has provoked worldwide protests and public rejection, which threatens both the industry and governments. Mxico Canada Responsible Mining Network (MCRMN) unites bi-national efforts to induce change and accompany mining processes to incorporate socially responsible and competitive practices, as well as to develop productive long term involvements of special interest groups. Keywords: Mxico Canada Responsible Mining Network, Socially responsible mining

    INTRODUCCIN

    En Mxico surgieron el Frente Amplio Opositor (FAO), la Red Mexicana de Afectados por la Minera (REMA) y muchas otras organizaciones civiles en las puertas de la Minera San Xavier, cuya exploracin data del siglo XVI. En octubre de 2011, los peridicos informaban de 800 policas comunitarios

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    armados contra las mineras en la regin de las Montaas, en el Estado de Guerrero; hoy hay ms de 2000. Tambin en 2011, los obispos latinoamericanos (CELAM) emitieron una Carta Pastoral sobre el deber moral de las Iglesias de informar a sus comunidades los impactos sociales y la destruccin ambiental que se da ahora en los pueblos latinoamericanos por la minera a cielo abierto y otras actividades mineras; del espaol, se ha traducido al ingls, al francs, y las iglesias del mundo estn considerando su adopcin mediante la misin pastoral de los Oblatos de Mara Inmaculada (OMI) y su documento Justice, Peace, Integrity, Creation. La Audiencia Devastacin Ambiental y Derechos de los Pueblos del Tribuna Permanente de los Pueblos que cesionar en Mxico por 3 aos, y emitir veredictos y sentencias que de ser procesos voluntarios pueden bien llegar a ser vinculantes. Por primera vez en la historia de la humanidad, la oposicin social a la minera crea resistencia y oposicin a la extractiva en todo el mundo. En Toronto, se celebran audiencias que exponen rechazo a la minera en el Tibet; en Corea, los canales de televisin difunden la posible destruccin de Wirikuta, la regin sagrada de los habitantes y peregrinos de Catorce, en Mxico. El Senado mexicano emiti este ao medidas precautorias y restrictivas, en algunas partes prohibitivas, para la minera a cielo abierto; la organizacin para el comercio y el desarrollo de los pases (OCDE) ha dispuesto un documento con lineamientos restrictivos tambin (Conflict Minerals). Las actividades mineras estn en conflicto y en estado grave, crtico. S a la minera, pero con decisiones basadas en el dilogo por la sustentabilidad. Los fundadores son dos mexicanos y dos canadienses de diversos sectores, una acadmica, un experto en derechos humanos, un consultor certificado, un sacerdote comprometido, que tratan de responder positivamente a la pregunta que est en boca de todos y todas: Puede la minera ser sustentable? La RMCMR, en ingles, Mxico Canada Responsible Mining Network (MCRMN) constituye un equipo colaborativo de especialistas en responsabilidad social organizacional (RSO) y en Desarrollo Sustentable (DS) involucrados en la promocin de relaciones mutuamente benficas entre Mxico y Canad a travs del intercambio de conocimientos cientficos, culturales, artsticos, tcnicos y humanistas, informacin y buenas prcticas para mejorar la salud y el bienestar de las personas y los ambientes en las regiones donde haya actividades mineras. RMCMR sostiene la conviccin de que es posible que la minera llegue a ser sustentable mediante la innovacin y el cambio, la adopcin de comportamientos ticos y el dilogo permanente e incluyente con las partes interesadas. Al operar como una instancia responsable de la salud y el bienestar de las personas y los ambientes en la esfera de influencia centrada en zonas de operacin de las minas, las organizaciones de la extractiva mejorarn la

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    efectividad y la eficiencia de las operaciones canadienses en suelos mexicanos. Canad es el pas minero nmero uno del mundo y financia en cantidad- ms actividades que cualquier otro, Mxico recibe de Canad la mayor proporcin de inversin extranjera para el sector y es el primer socio en cantidad. Ambos comparten estas cantidades y por ende, las responsabilidades de equilibrar cantidad y calidad. Los dos pases estn en el centro de la conflictiva minera global. Mediante el genuino involucramiento de las partes interesadas (laboral, religiosa, tnica, generacional, de gnero, profesional), es decir, los habitantes en las comunidades mineras y el dilogo intercultural, la Red crea plataformas comunicativas y procesos de acompaamiento para el dilogo permanente que facilitar el desarrollo de la equidad, la justicia, la calidad de vida y la paz en las minas y las regiones adyacentes. Todo ello basado en la Gua Internacional de Mejores Prcticas para la Responsabilidad Social, ISO 26000 SR. Forma crculos concntricos con redes como la Panamericana para la responsabilidad social y los comportamientos ticos en las organizaciones (PARSCOMEO) y la Red temtica Gnero, dignidad, trabajo y calidad de vida.

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    BIOMETALURGIA Y REMEDIACIN

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    METALES PESADOS E ISTOPOS ESTABLES EN UNA REGIN MINERA DEL SUR DE MXICO

    AZUCENA DTOR ALMAZN1, MA. AURORA ARMIENTA HERNNDEZ2, ALEJANDRA AGUAYO2, OLIVIA CRUZ2, NORA CENICEROS2.

    1 Posgrado en Ciencias de la Tierra, UNAM. 2 Laboratorio de Qumica Analtica. Instituto de Geofsica, UNAM

    Circuito de la Investigacin s/n, Ciudad Universitaria. UNAM. Mxico D.F. [email protected]

    RESUMEN

    Taxco, ubicado al Sur de Mxico, tiene una tradicin minera desde la poca colonial. La generacin y dispersin de partculas de jales con altos contenidos de metales (Zn, Pb, Cu, Fe, As, Cd) y la descarga de lixiviados hacia los ros han ocasionado afectaciones al entorno ambiental. Se caracterizaron muestras de agua superficial, rocas, suelos, precipitados y jales para determinar las concentraciones de metales y lograr una visin integral de su comportamiento en ambientes mineros. Se analizaron istopos estables (18O, 2H y 34S) en muestras de agua y de 34S en suelos, precipitados y jales. Los resultados preliminares indican elevadas concentraciones de metales en el agua que dependen de la poca de muestreo (estiaje o lluvias). El anlisis de 18O y 2H indican un fuerte proceso de evaporacin en el estiaje y una marcada influencia del agua meterica durante la poca de lluvias. El contenido de metales es elevado en las muestras de suelos, rocas, jales y

    precipitados. El 34S en el agua muestra la interaccin de las rocas con el agua meterica; en las muestras de jales, precipitados y suelos indica una fuerte influencia de los sulfuros de la mineralizacin en la formacin de sulfatos.

    Palabras clave: agua, jales, metales, istopos.

    HEAVY METALS AND STABLE ISOTOPES IN A MINING AREA

    SOUTHERN MEXICO

    ABSTRACT

    Taxco area, Southern Mexico has a mining tradition since colonial times. Generation and dispersion of tailings with high concentrations of metals (Zn, Pb, Cu, Fe, As, Cd), jointly with discharge of acid leachates to rivers have affected the environment. Samples of rocks, soils, river water, precipitates and tailings were analyzed to determine metal concentrations and obtain an integral vision about their behavior in a mining area. Stable isotopes 18O, 2H and 34S were determined in water samples and 34S in soils, precipitates, and tailings. Preliminary results show high concentrations of metals in the river water that vary with the sampling season (dry or rainy). Analyses of 18O y 2H suggest a strong evaporation process during the dry season and a major

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    meteoric water influence in the rainy season. Besides, high concentrations of metals in rocks, soils, precipitates and tailings were also measured. Values of

    34S in water samples denote rock interaction with meteoric water. Samples of tailings, precipitates and soils show influence from ore sulfides in the formation of sulfates.

    Keywords: water, tailings, metals, isotopes

    INTRODUCCIN

    El distrito minero de Taxco, se ubica al sur de la Repblica Mexicana en la ciudad de Taxco de Alarcn en el estado de Guerrero (Figura 1). El rea de estudio tiene una tradicin minera que data de la poca de la colonia tiempo durante el cual se han generado materiales de desecho que han ido constituyendo los actuales depsitos de jales. Los jales fueron, durante mucho tiempo, colocados en las riberas de los ros y en zonas que con el paso de los aos han sido circundadas por asentamientos humanos. (Armienta y col., 2003; TalaveraMendoza y col., 2005).

    Figura 1. Ubicacin del rea de estudio y de las muestras de agua, rocas,

    suelos, jales y precipitados. Modificado de Google Earth

    En el distrito minero de Taxco existe una problemtica de introduccin de metales hacia los cuerpos de agua, suelos de cultivo y posiblemente hacia seres humanos. Esto ha sido ocasionado en parte por el uso de los lixiviados de los jales con fines domsticos por los pobladores del entorno y por otro lado por la introduccin de los mismos lixiviados hacia los ros Taxco y Cacalotenango, principales cuerpos de agua de la zona, a travs de

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    escorrentas superficiales. La introduccin de metales a lo suelos de cultivo debido a su cercana a los jales se ha dado a travs de la erosin de los mismos o por dispersin elica de sus partculas con altos contenidos de metales (Armienta y col., 2003; TalaveraMendoza y col., 2005; Armienta y col., 2007; Romero y col., 2008; rcegaCabrera y col., 2009; Moreno y col., 2010). El objetivo de este estudio fue determinar el contenido total de metales potencialmente txicos como el Zinc, Plomo y Fierro en distintos tipos de muestras ambientales, para ello se incluyeron muestras de jales mineros ubicados dentro del distrito minero de Taxco, adems de muestras de agua de los principales ros (ro Taxco y ro Cacalotenango) durante la poca de estiaje y lluvia, as como muestras de precipitados de los arroyos El Fraile I, El Fraile II y Xochula. Se muestrearon algunas litologas aflorantes en el rea, as como suelos (Figura 1). Adicionalmente, se colectaron muestras de agua para el anlisis de 18O, 2H, 34S y algunas muestras de jales, precipitados y suelos para anlisis de 34S.

    MATERIALES Y MTODOS

    Las muestras de agua superficial se colectaron durante los periodos de secas y lluvias, para evaluar la variacin estacional del contenido de metales en los ros Taxco y Cacalotenango, en botellas de polietileno previamente lavadas. Se colectaron muestras acidificadas con HNO3 hasta pH= 2 (metales totales) y filtradas por 0.45 um y acidificadas posteriormente para su preservacin (metales solubles). Las muestras TX1A a TX5A, de ambos muestreos, fueron seleccionadas para la determinacin de las relaciones isotpicas de 18O, 2H y, 34S. Se colectaron tambin 3 muestras de rocas derivadas de las formaciones Riolita Tilzapotla (RT), y Mexcala que incluyeron areniscas y pizarras (ArMex, PizMex). Las muestras fueron descostradas y la roca sana se tritur y pulveriz para digerir 1 g de roca con 20 mL de una solucin 3:1 v/v de HNO3:HCl. La recoleccin de los suelos y jales se realiz empleando una pala plstica; se obtuvieron los primeros 10 cm y se colocaron en bolsas de polietileno cerradas hermticamente. Los precipitados se colectaron tomando la capa ms superficial del material precipitado sobre el lecho de los arroyos Xochula, El Fraile I y El Fraile II. Todas las muestras fueron secadas a temperatura ambiente, los suelos y jales fueron cuarteados y tamizados recuperndose la fraccin menor a 2 mm. Para los anlisis isotpicos comparativos se seleccionaron muestras de jales, precipitados y suelos. Se digirieron las muestras tomando 1 g en 20 mL de una solucin 3:1 v/v de HNO3:HCl en horno de microondas CEM modelo MDS2000. El resumen del total de las muestras obtenidas se presenta en la Tabla I, la ubicacin de las muestras dentro del rea de estudio se presenta en la

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    Figura 1. El anlisis de metales traza (Zn, Pb, y Fe) tanto en muestras de agua, rocas, como en suelos, jales y precipitados se realiz por la tcnica de espectrometra de absorcin atmica por flama (FAAS) utilizando un equipo AAnalyst 200 de Perkin Elmer.

    Tabla I. Descripcin de las muestras obtenidas en el distrito minero de Taxco.

    * Muestras obtenidas en poca de secas y lluvias (misma nomenclatura y ubicacin)

    Muestra Tipo de Muestra

    Referencia

    TX1

    Agua*

    Ro Taxco TX2 Aguas abajo unin de los ros Taxco y Cacalotenango TX3 Arroyo Xochula TX4 Mina La Concha TX5 Ro Cacalotenango

    RT Rocas

    Riolita Tilzapotla Ar-Mex Formacin Mexcala Piz-Mex

    S3A-10

    Suelos

    Suelo derivado de rocas riolticas. Suelo sin impacto de la minera

    S7A-10 Fm. Mexcala con impacto de la actividad minera. Frente a los jales El Fraile.

    S8A-10 Fm. Mexcala suelo cercano a los jales Guerrero y al basurero municipal.

    S9A-10 Fm. Mexcala sin impacto de la minera (camino Tecalpulco-Paintla)

    JF1

    Jales

    Jales el Fraile parte no oxidada

    JF1ox Jales el Fraile parte oxidada

    Gro Jales Guerrero, parte ms nueva sin oxidar

    Groox Jales Guerrero, parte ms antigua oxidada

    PTX3

    Precipitados

    Arroyo Xochula

    PRF1 Jales el Fraile

    PRF2

    ISTOPOS

    El anlisis de 18O/16O, 2H/H en las muestras de agua se llev a cabo en el Laboratorio de Espectrometra de Masas de Istopos Estables de la UNAM. En ambos casos la incertidumbre fue de 0.2. El sulfato disuelto en las muestras de agua se precipit empleando BaCl2 en exceso y se recuper filtrando la muestra con membranas de celulosa de

    0.45 m (Smuda y col., 2008). La disolucinprecipitacin de los sulfatos en muestras slidas se realiz pesando 10 g de la muestra, se agreg 200 mL de agua destilada y se agitaron por 18 h, la recuperacin del sulfato se

    realiz filtrando con membranas de celulosa de 0.45 m. La determinacin de 34S/32S se efectu en la Universidad de Arizona, USA con una incertidumbre de 0.15.

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    RESULTADOS Y DISCUCIN

    MUESTRAS DE AGUA

    Los resultados de las muestras de agua para ambos periodos se incluyen en la Tabla II. Las muestras TX1, TX2, TX3 TX4 y TX5 del periodo de secas presentaron valores de pH que oscilaron de cidos a ligeramente alcalinos

    (2.60 a 8.28), con conductancias elctricas variando de 0.736 1cmmS a

    4.840 1cmmS correspondientes a las muestras TX5 y TX3 respectivamente. Las concentraciones de Zn, Fe y Pb se determinaron en las muestras variando de valores no detectables a 337 mg/L para el Zn total. El contenido de Fe total present concentraciones de no detectables (TX5) hasta 183 mg/L (TX3). El Pb total fue detectado en todas las muestras y la menor concentracin (0.22 mg/L) se determin en la muestra TX4, mientras que la concentracin mxima (0.33 mg/L) se midi en la muestra TX3. El contenido de Zn soluble, para el mismo periodo fue 0.210 mg/L (TX5) y la concentracin mayor de 375 mg/L (TX3). El Fe soluble present concentraciones de no detectables a 146 mg/L como concentracin mxima. El Plomo soluble, por su parte, fluctu de concentraciones no detectables (TX1 y TX2) a 0.330 mg/L (TX3). La distribucin de los metales en cada una de las muestras se presenta en la Figura 2. Las concentraciones de metales en las muestras de agua se compararon con la normatividad mexicana (NOM-127-SSA1-1994) encontrndose que con excepcin de las muestras TX1 y TX2, el resto de las muestras rebas los 5.0 mg/L de Zinc que establece como mximo permisible (MP). El MP para Fe (0.3 mg/L) fue rebasado en todas las muestras salvo TX5 y TX4 (secas y lluvias respectivamente). El Pb, con excepcin de las muestras TX1 y TX2 (lluvias), super los 0.025 mg/L establecido como MP.

    Tabla II. pH, CE en muestras de agua del periodo de secas y lluvias.

    Durante el periodo de secas se observ la mayor concentracin de metales (totales y solubles) en las muestras de agua. La muestra TX3 es la que mayor contenido de metales (Zn y Fe) totales y solubles presenta debido a que la zona en donde se recuper (arroyo Xochula) recibe la descarga directa de los lixiviados de los jales Guerrero, adems de que sobre sus riveras y dentro del arroyo se puede observar parte de la zona oxidada de los

    Parmetros Fisicoqumicos

    poca de Secas poca de lluvia

    Muestra pH CE

    ( 1cmmS ) pH

    CE

    ( 1cmmS )

    TX1 7.82 1.606 7.96 0.690

    TX2 7.89 1.603 8.13 0.538

    TX3 2.60 4.840 6.72 1.323

    TX4 7.90 1.331 7.85 0.835

    TX5 8.28 0.736 8.10 0.247

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    mismos jales. La presencia principalmente de Zn y Fe total en las muestras del ro Taxco (TX1 y TX2) puede deberse a la sorcin de estos metales a fases poco disponibles (por ejemplo, materia orgnica) durante su recorrido por el cauce de este ro Armienta y col., (2009). Es importante resaltar que el ro Taxco recibe la descarga de aguas residuales crudas provenientes de la ciudad, adems de lixiviados del basurero municipal y de depsitos de jales ubicados a lo largo de su cauce. La muestra TX4, al igual que la TX3, presenta mayores concentraciones de Zn y Fe total dejando al descubierto la posible formacin de compuestos poco solubles. El Plomo present en todos los casos concentraciones totales y solubles ms o menos homogneas especialmente en las muestras TX3, TX4 y TX5; en las muestras TX1, TX2 el Pb se presenta como Pbtotal. El comportamiento del Pb indica que est ampliamente distribuido en la zona de estudio al presentarse de manera indistinta tanto en muestras con influencia de las actividades mineras (TX3 y TX4) como en aquellas alejadas de dicha actividad (TX5).

    Con respecto al periodo de lluvias, los valores de pH fueron de ligeramente cidos a ligeramente alcalinos siendo 6.72 el valor mnimo y 8.13 el valor mximo (Tabla II). Los valores de CE, se determinaron ligeramente ms

    bajos con respecto al periodo de secas oscilando de 0.247 1cmmS a 1.323 1cmmS .El Zn total se increment ligeramente en las muestras TX1, TX2 y

    TX5, con respecto al periodo de secas, teniendo concentraciones de 7.75 mg/L, 3.10 mg/L y 0.30 mg/L, respectivamente; mientras que en las muestras TX3 y TX4, las concentraciones disminuyen a 70 mg/L y 9.75 mg/L,

    Figura 2. Distribucin de Zn, Fe y Pb en muestras del periodo de secas.

    Fe poca de Secas

    18 .3 x10 0

    14 .6 x10 0

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    1.2

    1.4

    1.6

    1.8

    2

    TX1 TX2 TX3 TX4 TX5Muestras

    Fe (

    mg

    /L) Metales Totales

    Metales Solubles

    Zn poca de Secas

    3 3 .7 x10 03 7 .5 x10 0

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    TX1 TX2 TX3 TX4 TX5Muestras

    Zn

    (m

    g/L

    )

    Metales Totales

    Metales Solubles

    Plomo poca de Secas

    0.00

    0.05

    0.10

    0.15

    0.20

    0.25

    0.30

    0.35

    TX1 TX2 TX3 TX4 TX5Muestras

    Pb

    (m

    g/L

    )

    Metales Totales

    Metales solubles

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    respectivamente. Con excepcin de la muestra TX3 cuya concentracin (48 mg/L) de Fe total es la ms elevada para este periodo, en el resto de las muestras la concentracin de este elemento es menor variando de 0.44 mg/L a 4.72 mg/L. Las concentraciones de Pb total fueron no detectables en todos los casos. En el caso de los metales solubles para la poca de lluvias, el Zn fue el nico metal detectado variando de 0.210 mg/L, a 51 mg/L. Las concentraciones de Fe y Pb solubles fueron no detectables. La distribucin de los metales durante la poca de lluvias se presenta en la Figura 3. Al compararse con la NOM-127-SSA1-1994 se observ que en el caso del Zn, las muestras TX1, TX3, TX4 (secas) y TX3 y TX4 (lluvias) superaron el MP (5.0 mg/L), en el caso del Fe el MP (0.3 mg/L) fue superado en la totalidad de las muestras del periodo de secas. En el periodo de lluvias, por un lado existe un ascenso en el pH y en algunos casos las concentraciones de metales totales se elevaron con respecto al periodo de estiaje. Esto se observ principalmente para el Zn y Fe total. En el caso del Pbtotal, las concentraciones descendieron al punto de ser no detectables. El Fe y Pb solubles, por otro lado, no fueron detectados durante las lluvias; sin embargo el Zn soluble se mantiene presente en las cinco muestras. Lo anterior, indica que existe un lavado de la cuenca durante el periodo de lluvias al detectarse principalmente de manera total el Zn y Fe, por otro lado, revela tambin que se lleva a cabo un proceso de dilucin al no detectarse el Pbtotal ni el Pb soluble y al descender a no detectables las concentraciones de Fe soluble. Lo anterior coincide con lo descrito por Armienta y col. (2009).

    MUESTRAS SLIDAS

    ROCAS

    El pH determinado en las rocas indica valores ligeramente alcalinos y homogneos variando de 8.64 en la muestra RT a 8.96 correspondiente a la muestra PizMex. La conductancia elctrica presenta valores bajos en todos

    Zn poca de Lluvias

    7 .0 x10

    5 .1x10

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    TX1 TX2 TX3 TX4 TX5

    Muestras

    Zn

    (m

    g/L

    )

    M e ta le s To ta le s

    M e ta le s S o luble s

    Figura 3. Distribucin de metales (totales y solubles) en las muestras del

    periodo de lluvias.

    Fe poca de Lluvias

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    TX1 TX2 TX3 TX4 TX5

    Muestras

    Fe (

    mg

    /L) Metales Totales

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    los casos fluctuando entre 0.021 1cmmS y 0.120 1cmmS (Tabla III). Las

    concentraciones de Zn variaron de 28.5 1kgmg a 129 1kgmg . En el caso

    del Fe, las concentraciones oscilaron de 1.94% (ArMex) a 4.56% (PizMex).

    El plomo tuvo concentraciones de 6.83 1kgmg a 29.0 1kgmg en las

    muestras ArMex y LutMex (Figura 4). Los contenidos de Zn son especialmente elevados en las tres muestras de roca, lo cual en el caso de la muestra RT se debe principalmente a su composicin rioltica que incluye, entre otros minerales, anfboles que pueden llegar contener Zn en su estructura puesto que la Formacin (Fm) Tilzapotla, de la cual se deriva la muestra RT, no se encuentra mineralizada. En el caso de las muestras Piz-Mex y Ar-Mex el contenido de Zn es producto de la mineralizacin del distrito que se hospeda en la Fm. Mexcala de donde se obtuvieron estas muestras y pueden corresponder a la presencia de Esfalerita (ZnS). El plomo se presenta en todos los casos en bajas concentraciones, probablemente debido a que solo constituye una parte de los minerales que conforman a la roca en el caso de la muestra RT y a la escasa presencia de sulfuros conteniendo plomo en las muestras de la zona mineralizada. El Fe por su parte es abundante en todos los casos, en la muestra RT se debe principalmente al contenido de minerales ricos en Fe como piroxenos, biotitas y anfboles. En el caso de las muestras mineralizadas la presencia de Fe se debe probablemente a la existencia abundante de pirita (FeS2) diseminada en esta formacin como lo describe Camprub y col. (2006).

    Tabla III. pH y CE en muestras de rocas.

    Parmetros Fisicoqumicos en rocas

    Muestra pH CE

    (1

    cmmS

    )

    RT 8.64 0.021

    Ar-Mex 8.95 0.076

    Piz-Mex 8.96 0.120

    Figura 4. Distribucin de metales en muestras de rocas.

    Metales Totales en Rocas

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    RT AR-Mex PIZ-Mex

    Muestras

    Co

    nce

    ntr

    aci

    n

    (m

    g/k

    g)

    Zn Pb

    Metales Totales en Rocas

    0.0

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    3.0

    3.5

    4.0

    4.5

    5.0

    RT AR-Mex PIZ-Mex

    Muestras

    Co

    ncen

    tra

    tio

    n (

    %) Fe (% )

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    SUELOS

    El pH y CE de los suelos indican valores de ligeramente cidos (5.60 pH mnimo) a neutros (7.60 pH mximo) con conductancias elctricas de 0.088

    1cmmS la mnima y 0.196 la CE mxima 1cmmS . Los resultados de pH y CE se presentan en la Tabla IV. La mxima concentracin de Zn fue de 916

    1kgmg , mientras que la mnima fue de 79.9 1kgmg . Con respecto al Fe la

    muestra S8A report la mayor concentracin (4.52%), mientras que la muestra S3A fue la que present la menor concentracin (3.04%). Las concentraciones mximas y mnimas de Pb se detectaron en las muestras

    S8A y S9A con 317 1kgmg y 25 1kgmg , respectivamente. Las

    concentraciones obtenidas en las muestras de suelos fueron comparadas con los lineamientos internacionales marcados por el Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME por sus siglas en ingls, 2007) y por la normatividad mexicana (NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004). De acuerdo a lo anterior, se encontr que el Zn y el Pb rebasan los lineamientos del CCME en las muestras S7A y S8A; con respecto a la normatividad mexicana ninguna de las muestras de suelo superan el mximo permisible (MP) establecido para el Pb. El Zn y Fe no se especifican en la normatividad mexicana (Tabla V). El Fe, no es considerado en los lineamientos establecidos por el CCME. El alto contenido de metales en las muestras S7A y S8A refleja la influencia que tienen los jales hacia los suelos que los circundan y la mineralizacin del distrito, pues por un lado estos suelos se ubican en las cercanas de los depsitos de jales (El Fraile y Guerrero) y por otro lado son suelos derivados la Fm. Mexcala en donde se hospeda la mineralizacin. Por el contrario, las muestras S3A y S9A exhiben un bajo contenido de metales al ubicarse en puntos alejados de cualquier actividad minera. La presencia de Fe en todas las muestras se puede deber por un lado a la omnipresencia de este elemento y en su caso (muestras S7A y S8A) a la presencia de sulfuros de Fe derivados de la mineralizacin del rea.

    Tabla IV. pH y CE en muestras de suelos Parmetros Fisicoqumicos en

    suelos

    Muestra pH CE ( 1cmmS )

    S3A 5.60 0.088

    S7A 7.60 0.196

    S8A 7.14 0.168

    S9A 7.06 0.186

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    Tabla V. Lineamientos internacionales y mexicanos para el contenido de metales en suelos CCME (2007), SEMARNAT/SSA (2004).

    Metal (ppm)

    CCME

    Agrcola Residencial

    Zn 200 200

    Fe No establecido

    Pb 70 140

    Figura 5. Distribucin de metales en muestras de suelos.

    JALES

    Se determinaron el pH y CE de las muestras de jales as como el contenido de Zn, Fe y Pb total. El pH de los jales vari de cidos (2.87) a neutros (7.85) determinados en las muestras JF1ox y GRO, respectivamente. Por otro lado,

    la CE present valores de 0.007 1cmmS (mnimo) correspondiente a la

    muestra GRO y 3.13 1cmmS (mximo) determinado en la muestra JF1ox

    (Tabla VI). El contenido de metales en los suelos es elevado con respecto al

    valor regional de fondo (VRF), reportndose 1294 1kgmg como

    concentracin mnima en la muestra GROox y 39145 1kgmg

    correspondiente a la muestra JF1. Las concentraciones de Fe total fluctuaron de 11.6% (GROox) a 21.7% (GRO). El plomo fue el metal que ms elevadas

    concentraciones present despus del Fe, teniendo valores de 926 1kgmg

    a 10211 1kgmg en las muestras GRO y JF1, en el orden mencionado

    (Figura 6). Los jales oxidados (JF1ox y GROox) son los depsitos que presentaron el pH ms cido sin embargo, la mayor concentracin de Zn y Pb se detect en los jales el Fraile I (no oxidados y oxidados) y Guerrero en la zona no oxidada (GRO), probablemente derivado de la presencia de Esfalerita y Galena minerales comunes y abundantes en la mineraloga del distrito. El Fe present la mayor concentracin en la muestra GRO y puede

    Metal (mg/kg)

    NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004

    Agrcola/Residencial Industrial

    Zn No establecido

    Fe No establecido

    Pb 400 800

    Metales Totales en Suelos

    0.0

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    3.0

    3.5

    4.0

    4.5

    5.0

    S3A S7A S8A S9A

    Muestras

    Conce

    ntr

    aci

    n (%

    )

    Fe (% )

    Metales Totales en Suelos

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    1000

    S3A S7A S8A S9AMuestras

    Co

    ncen

    tra

    ci

    n (

    mg

    /kg

    )

    Zn

    Pb

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    deberse a la presencia de minerales ferromagnesianos puesto que esta muestra deriva de jales no oxidados, minerales descrito por TalaveraMendoza y col; (2005). En el caso de las muestras JF1, JF1ox y GROox, la presencia de Fe se puede asociar a sulfuros como la pirita. En todos los casos, las concentraciones rebasaron los VRF del distrito (tabla VII) establecidos por Castro de Dios (2002).

    Tabla VI. pH y CE en muestras de jales.

    Muestra pH CE ( 1cmmS )

    JF1 7.57 2.30

    JF1ox 2.87 3.13

    GRO 7.85 0.007

    GROox 3.05 2.90

    Tabla VII. Valores Regionales de Fondo para el distrito minero de Taxco

    establecidos por Castro De Dios (2002).

    Elemento VRF (mg/kg)

    Zn 6.76

    Fe (%) 1.70

    Pb 102

    PRECIPITADOS

    El pH de las muestras PTX3, PRF1, PRF2 fue de 2.05, 6.58, 5.91,

    respectivamente, mientras que la CE determinada fue de 2.19 1cmmS ,

    0.619 1cmmS y 3.29 1cmmS , para las muestras PTX3, PRF1 y PRF2 (Tabla VIII). El contenido de Zn en las muestras vari de 3870 a 23491

    1kgmg . En cuanto al Fe, las concentraciones fueron de 14.2 % a 40.1 %;

    mientras que los contenidos de Pb variaron de 59.9 1kgmg a 1311 1kgmg

    (Figura 7). La abundante presencia de Zn y Pb en las muestras PRF1 y

    Figura 6. Distribucin de metales en muestras de jales.

    Metales Totales en Jales

    0

    2000

    4000

    6000

    8000

    10000

    12000

    JF1 JF1-ox Gro Gro-oxMuestras

    Co

    ncen

    tra

    ci

    n (

    mg

    /kg

    ) Zn

    Pb

    Metales Totales en Jales

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    JF1 JF1-ox Gro Gro-oxMuestras

    Co

    ncen

    tra

    ci

    n (

    %)

    Fe (% )

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    PRF2, puede deberse a la alteracin de minerales como la esfalerita y galena a xidos de Zn y Pb respectivamente. En el caso de la muestra TX3, la abundante presencia de Fe se deriva probablemente de la presencia de oxihidrxidos de Fe. Las concentraciones determinadas en las muestras fueron comparadas con los lineamientos de calidad para sedimentos del CCME, siendo inferiores a lo marcado por este organismo (Tabla IX).

    Tabla VIII. Parmetros fisicoqumicos (pH y CE) en muestras de precipitados.

    Muestra pH CE

    ( 1cmmS )

    PTX3 2.03 4.04

    PRF1 6.58 0.613

    PRF2 5.91 3.29

    Tabla IX. Lineamientos para la calidad de sedimentos sealados por el CCME (1999).* Lineamiento interno para la calidad de sedimentos (ISQG, por sus siglas en ingls); + Lmite de exposicin permitido (PEL, por sus

    siglas en ingls). Lineamientos de Calidad para Sedimentos CCME (1999)

    Metal *ISQG +PEL

    Zn 123000 315000

    Fe No establecido

    Pb 35000 91300

    ISTOPOS

    Para la poca de secas el rango para el 18O fue de 9.25 a 7.72 y el de

    2H de 74.70 a 67.50, mientras que para la poca de lluvias el rango para el 18O fue de 10.65 a 9.57 y el de 2H de 74.70 a 67.50. Los valores isotpicos obtenidos indican un fuerte fenmeno de evaporacin durante la poca de secas al separarse la pendiente de las muestras, para este periodo, de la Lnea Meterica Mundial (LMM) con una pendiente cercana a 4. Por

    Figura 7. Distribucin de metales en muestras de precipitados.

    Metales Totales en Precipitados

    0

    5000

    10000

    15000

    20000

    25000

    PTX3 PRF1 PRF2

    Muestras

    Co

    ncen

    tra

    ci

    n (

    mg

    /kg

    )

    Zn

    Pb

    Metales Totales en Precipitados

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    PTX3 PRF1 PRF2Muestras

    Conce

    ntr

    aci

    n (%

    )

    Fe (% )

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    otro lado durante la poca de lluvias la pendiente de las muestras se acerca ms a la pendiente de la LMM con un valor de 6.1 (Figura 8). Los istopos de 34S en el agua estuvieron en el rango de 6.8 a +2.2 para la poca de secas y de 5.4 a 0.6, durante la poca de lluvias y sealan un proceso de interaccin del agua con la litologa del rea a travs de las escorrentas superficiales durante la poca de lluvias y ros durante la poca de secas.

    Figura 8. Comportamiento isotpico de las muestras de agua en poca de estiaje y lluvias.

    Los resultados de las muestras slidas indicaron valores 34S negativos para el caso de los precipitados PRF1 y PRF2 (4.3 y 3.2), en el caso de los

    jales se obtuvieron valores 34S de 2.10 a 0.30 y en los suelos de +1.9 a +4.5. Lo anterior demuestra que el S analizado en los sulfatos de los precipitados y jales proviene de la oxidacin de los sulfuros al tener valores negativos; mientras que los valores positivos determinados en las muestras de los suelos indican que son similares a los sulfuros que provienen de la mineralizacin.

    CONCLUSIONES

    La presencia de metales en el agua del distrito minero de Taxco est controlada por la poca de sequa y lluvia, con un menor impacto durante el periodo de seca ya que el Zn, el Fe y el Pb no se encontraron en forma soluble, solamente se detectaron de manera total, es decir, asociados a fases menos solubles y por lo tanto menos disponibles. En el caso de las muestras slidas, se evidencia que la mineralizacin del rea se refleja en el alto contenido de metales an en aquellas muestras, por ejemplo de suelos, que se encuentran alejadas de las actividades mineras. Las concentraciones determinadas revelan adems la interaccin jalessuelos al detectarse contenidos elevados de metales en los suelos de cultivo cercanos a estos depsitos. El anlisis de los precipitados deja al descubierto que existe adems un proceso de sorcin de metales posiblemente a travs de la

    34S vs

    18O

    -11

    -10

    -9

    -8

    -7

    -8 -6 -4 -2 0 2 4

    d34

    S ()

    d1

    8O

    (

    )

    Secas

    Lluvias

    18O vs 2H

    y = 3.9977x - 29.023

    R2 = 0.9054

    y = 6.1087x - 9.6882

    R2 = 0.9346

    -80

    -75

    -70

    -65

    -60

    -55

    -50

    -12 -11 -10 -9 -8 -7

    18O ()

    2

    H (

    )

    Secas Lluvias

    LMM d2H = d

    18O * 8 +10

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    formacin de oxihidrxidos de Fe. El anlisis de istopos estables (18Oy 2H) revela un marcado proceso de evaporacin y dilucin durante los periodos de estiaje y lluvia respectivamente. Los resultados isotpicos de 34S reflejan adems una fuerte influencia de los sulfuros de la mineralizacin en la formacin de sulfatos secundarios a travs de su oxidacin y de la introduccin de sulfuros hacia los cuerpos de agua como resultado del lavado de la cuenca durante el periodo de lluvias. El proceso de oxidacin se

    evidencia en las muestras slidas al obtener valores 34S similares a los sulfuros de la mineralizacin.

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    DIVERSIDAD MICROBIANA ASOCIADA A TERREROS MINEROS: DIFERENTES NICHOS BIOGEOQUMICOS

    TORRES-CZARES K.L.1, CASAS-FLORES S.2, GARCIA-MEZA J.V.1* 1Laboratorio de Geomicrobiologa, Instituto de Metalurgia, UASLP; Sierra

    Leona 550, Lomas 2a, 78210, SLP, Mxico. 2 IPICYT, Divisin de Biologa Molecular; Camino a Presa San Jos 2055,

    Lomas 4a, 78216, SLP, Mxico. *E-mail: [email protected]

    RESUMEN Debido a su gran tamao y a la heterogeneidad espaciotemporal en los terreros mineros (reactividad de minerales, eficiencia de irrigacin, temperatura, pH, pO2, pCO2, potencial rdox, nutrientes disponibles, etc.), se estima que residen una significativa biodiversidad de Bacterias y Archeas acidifilas, no solo quimiolitotrficas biooxidantes de sulfuros metlicos, y que juegan un papel indirecto en la biolixiviacin (Casas-Flores 2009). En el presente estudio de Geomicrobiologa Molecular sobre una muestra de un terrero minero empacada en tres columnas de biolixiviacins (dos irrigadas con solucin cida), se identificaron a los microorganismos presentes para inferir el papel que cada tipo podra estar jugando en este ambiente particular. Se realizaron extracciones de DNA total, se amplificaron por PCR los genes rDNA 16S, se clonaron los productos amplificados, se secuenciaron y se analizaron filogenticamente las secuencias rDNA 16S obtenidas. Nuestros resultados indican la presencia de bacterias quimiolitoauto- y quimiolitoheterotrficas, aerobias y microaeroflicas, y a acidfilas a circumneutras; es decir, en las columnas se establecen microambientes particulares. Especficamente, se distinguen tres grupos de microorganismos: biolixiviadores sensu stricto (Sulfobacillus, Acidithiobacillus, Thiobacillus); quimioorganotrofos (Sphingomonas, Micrococcus, Ochrobactrum y Rhodopseudomonas, este ltimo, fija N2) y hetertrofos euritpicos (Pseudomonas, Bacillus). Al menos estos tres grandes grupos deberan estar presentes normalmente en terreros. Es decir, los terreros mineros son ambientes creados por el ser humano, pero gobernados por reglas ecolgicas tales como las relaciones simbiticas entre quimiolittrofos y los dems grupos metablicos. Palabras clave: Geomicrobiologa, quimioorganotrofos, quimiolitotrofos, biolixiviacin, rDNA 16S

    MICROBIAL DIVERSITY IN A MINE HEAPS: DIVERSE BIOGEOCHEMICAL NICHES

    ABSTRACT

    Due to their huge and spatio-temporal heterogeneity of heaps, in terms of mineral reactivity, irrigation efficiency, temperature, pH, pO2, pCO2, ORP,

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    dissolved solutes, available nutrients, etc., a considerable diversity of residing acidophilic Archaea and Bacteria may inhabited it, with diverse metabolic capacities (not only chemolitotrophics), which may play a direct or indirect role in biomining (Casas-Flores, 2009). Hence, in this Molecular Geomicrobiology study, microorganisms directly obtained from a sample of a mine heap from 3 bioleaching columns, were identified. Total DNA extraction, PCR amplification of rDNA 16S, cloning, sequencing and analysis of the genomic rDNA 16S genes were done. The results show the presence of chemolithoauto- and chemolithoheterotrophics, aerobics and microaerophilics, acidophiles and circumneutral bacterias. Thus, in the bioleaching columns different microenvironments were established. Three groups of microorganism were recognized: the bioleachers sensu stricto as Sulfobacillus, Acidithiobacillus and Thiobacillus; the chemoorganotroph (v. gr. organic solvents) as Sphingomonas, Micrococcus, Ochrobactrum and Rhodopseudomonas (fix N2), and the heterotrophics, anaerobics and euritypes Pseudomonas spp. and Bacillus spp. At least, microorganisms of these three groups must be common inhabitants of mine heaps. That is to say, mine heap is a real man-made environment but governed by basic ecological rules, as the symbiotic interaction through chemolithotrophic and other metabolic groups. Keywords: Geomicrobiology, Chemoorganotrophs, Chemolithotrophs, bioleaching, rDNA 16S

    INTRODUCCIN La Tierra se form hace unos 4,600 millones de aos (m.a.) y cerca de 1,000 m.a. ms tarde ya albergaba seres vivos; los restos fsiles ms antiguos conocidos se han encontrado en rocas de hace 3,800 m.a., que muestran la presencia de organismos procariotas y unicelulares, muy probablemente ancestros de las bact