Presentación de PowerPoint - Plan Estratégico de la ......Mina: de la Eliminación de la Contaminación Ácida a la Potencial Recuperación de Materias Primas Críticas Francisco

Dr. Francisco Macías Suárez

Tratamiento Pasivo de Drenajes Ácidos de Mina: de la Eliminación de la

Contaminación Ácida a la Potencial Recuperación de Materias Primas Críticas

Francisco Macías Suárez

Índice

1. INTRODUCCIÓN

2. TRATAMIENTO PASIVO DEL DRENAJE ÁCIDO DE MINA

3. RECUPERACIÓN DE MATERIAS PRIMAS


1. INTRODUCCIÓN

InfiltraciónFlujo saturado

O2

Escorrentíasuperficial

Filtración

H2O

Flujo nosaturado

H2O

O2

Espaciode poro

Bacterias

SULFUROS

PiritaCalcopiritaEsfaleritaGalena

Arsenopirita

MINERALESSILICATADOS Al, Si, K, Ca, Mg, REE …

H+, SO4, Fe, Zn, Cu, Pb, As …


1. INTRODUCCIÓN

1. Reservas originales estimadas en más de 1700 Mt2. 86 minas abandonadas en los últimos 150 años 3. 4850 ha ocupadas por residuos y/o infraestructuras mineras4. Residuos ricos en sulfuros acumulados > 200 millones de m3


1. INTRODUCCIÓN

Tinto y Odiel (t/año):35682 de SO4

2469 de Al1719 de Fe649 de Zn412 de Cu16 de Co


1. INTRODUCCIÓN


1. INTRODUCCIÓN

Importancia: científica, económica, ambiental, social, salud…


1. INTRODUCCIÓN

～ 3% Cu, 15% Zn


2. TRATAMIENTO PASIVO DEL AMD

ACTIVO(Industria convencional)

PASIVO(Sostenibilidad ecológica)

vs

NO ES UNA COMPETENCIA ENTRE TRATAMIENTOS!!!

ACTIVO: mina en actividad.

PASIVO: ideal para minas abandonadas o clausuradas.



€

tiempo

Activo

Pasivo



PIRAMID Consortium (2003)

WETLANDS AERÓBICOS Y ANAERÓBICOS

Agua contaminada Agua tratada

Compost

Plantas dehumedal

ANOXIC/OXIC LIMESTONE DRAINS (ALD/OLD)

Oxidación ysedimentación

Grava de caliza

SULFATE REDUCING BIOREACTORS (SRB)

Capaorgánica


REDUCING AND ALKALINITY PRODUCING SYSTEM (RAPS)

Gravade caliza

Capaorgánica


AMD en minería de CARBÓN

PASIVACIÓN: pérdida de reactividad por precipitación de fases metálicas.

COLMATACIÓN: el medioporoso se atasca por laprecipitación de fasesmetálicas

Vida muy corta en AMD con alta

acidez neta (minería de

SULFUROS MASIVOS)



DAS (Dispersed Alkaline Substrate)Sustrato Alcalino Disperso

Relleno reactivo DAS

REACTIVO ALCALINO DE GRANO FINO(e.g. arena caliza, polvo de MgO, witherite)

MATRIZ INERTE GRUESA(e.g. virutas de madera)

Caliza: eleva pH a 6-7, precipitación metales trivalentes (Fe, Al)

MgO: eleva pH a 8-10, precipitación metales divalentes (Zn, Mn, Cd, Co, Ni)

Witherite (BaCO3): eleva pH a 7, precipitación de SO4



• Relación no lineal entre el flujo de AMD y la velocidad de disolución del reactivo

• Calibrado de un modelo que permita simular los distintos escenarios



0 2 4 6pH

0 50 100% Eliminado

Al

Fe

Sistema DAS




2. TRATAMIENTO AMD: ESPERANZA






2. TRATAMIENTO AMD: CONCEPCIÓN






2. TRATAMIENTO AMD: MEJORA ECOLÓGICA





Fe(III), As +/- Cr, Sb, Mo ...

Al, Cu +/- Zn, Cd, Co, Ni .... and REY



• 32 T de Fe, 6 T de Al, 1 T de Cu y 1 T de Zn

• 64 kg de “Critical Raw Materials”

• De las cuales 38 kg REE e Y



pH Al Cu Fe Zn REY Q

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L L/s

1.8 356 104 1444 69 12 3

• 14 T/año de Cu• 923 kg/año de REE• 188 kg/año de Y





>5 millones de m3





n=108 Al Cu Mn Zn Co Ni REE Y Sc

mg/L µg/L

Promedio 620 78 81 239 4028 1197 1810 380 53

Mediana 225 21 31 50 1388 467 984 202 19

P75 679 98 79 218 4908 1252 2449 485 55

P25 83 7 13 12 482 197 286 75 7

Al Cu Pb Mn Zn Co Ni

6726 650 0.7 872 1651 27 10

T/año

REE Y Sc Ga

14179 3834 704 215

kg/año



• Fact. corrección del 30%• 8.8 millones de USD/año

• 1.1 millones USD/año Cu• 1.3 millones USD/año Zn• 1 millón USD/año Sc• 0.5 millón USD/año REY

Gran potencial








3. RECUPERACIÓN DE REY

1 kg de Nd10 kg de La



Comportamiento conservativo a pH inferior 4.5Se pueden recuperar al 100% con el DAS



Posibles mecanismos de retención en el DAS

1. Sorción o coprecipitaciónen basaluminita (A-B)

2. Precipitación de fluorita (C-E) : AlF2+ F- pH > 5

S-Kα (azul), (La+Ce+Nd+Sm)-Lα (rosa) y Al-Kα (verde)μ-XRF de basaluminita

bechererita, (Zn,Cu)6Zn2(OH)13[(Si,S)(O,OH)4]2





0

500

1000

1500

2000

2500

3000

∑ RE

Y (p

pm)

Deep-Ocean Deposits

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Residuo Al Xinxiu Guposhan Huashan Heling Phuket

∑ RE

Y (p

pm)

Ion-Absortion Type Deposits

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

∑ RE

Y (p

pm)

Coal Deposits



0.00500.00

1000.001500.002000.002500.003000.00

REY

0.00

500.00

1000.00

1500.00

2000.00

2500.00

LREE

0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

MREE



0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00

HREE



Francisco Macías Suárez¡ Muchas gracias por su atención !

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