Tecnologías Limpias en la Minería Artesanal Peruana2008

“Tecnologías Limpias en la Minería Artesanal Peruana”

Ing. Guillermo Medina

Jefe de Proyecto GAMA

INTRODUCCIÓN

Tecnologías limpias

“Herramientas, métodos y prácticas necesarias para

Producir, buscar, entregar bienes y servicios conmenor impacto sobre el ambiente global”. sustainable alternative net

work

No necesariamente las “tecnologías limpias” deben ser

“tecnologías de punta”.

MINERÍA EN PEQUEÑA ESCALA

La realidad operativa y la legislación minera vigente en el Perú establecen la siguiente estratificación: Art. 10 ley 27651 que sustituye al Art. 91 de TUO

Materiales de construcción, arenas, gravas auríferas de placer, metales pesados Detríticos.(1) Hasta 3000 m3 / día.(2) Hasta 200 m3 / día.

Estrato

Extensión de Concesión

Gran Minería Más de 2000 Has. Más de 5000 TM/día

Mediana Minería Más de 2000 Has. Hasta 5000 TM/día

Pequeña Minería Hasta 2000 Has. Hasta 350 TM/día (1)

Minería Artesanal Hasta 1000 Has. Hasta 25 TM/día (2)

Capacidad Productiva

En el Perú el concepto de minería en pequeña escala involucra a la pequeña minería y minería artesanal

MERCURIO

GEOMORFOLOGIA

HIDROCARBUROS

VEGETACION

AGUAS

SUELOS

POLVO

GASES

RUIDOS

VIBRACIONES

DESECHOSINDUSTRIALES

FAUNA

Generados por la Minería Artesanal

IMPACTOS Y PASIVOS AMBIENTALES

CIANURO

Principales Impactos generados por la Minería Artesanal

• Contaminación por mercurio

• Acumulación de cascajo y grava

• Deforestación

• Contaminación de Aguas por Material Fino en Suspensión

• Uso inadecuado del Cianuro

IMPACTOS AMBIENTALES

PROPIEDADES FISICO - QUIMICAS

• Líquido pesado • Color blanco metálico• Punto de fusión : - 38.9 °C• Punto de ebullición: 356.7 °C• Insoluble en agua• Densidad: 13.59 g/cm3

• Condición a evitar: Calor• Muy tóxico para la vida acuática.

PROPIEDADES FÍSICO - QUÍMICAS DE METALES QUE CONFORMAN AMALGAMAS MÁS COMUNES

Utilización del mercurio en mineria aurífera artesanal peruana

El sector de la minería aurífera artesanal utiliza intensivamente mercurio en su proceso productivo con las peligrosas consecuencias ambientales y de salud que ello conlleva.

La utilización de mercurio, en el proceso de amalgamación; por la sencillez de su técnica, su relativa eficacia y poca inversión; es el método más difundido, preferido y aplicado por los mineros artesanales peruanos.

En los casos de la gran minería, mediana minería e incluso en muchos de la pequeña minería la utilización del mercurio (amalgamación) ha sido reemplazada por procesos mas modernos, mejor controlables y por lo tanto mas seguros ambientalmente.

Utilización del mercurio en mineria aurífera artesanal peruana

La incorrecta utilización del mercurio, se da tanto en la fase de preparación de la amalgama, como en la del quemado ó “refogado” de la misma.

En el proceso de amalgamación, el oro es atrapado por el mercurio en una pulpa acuosa para formar una sustancia muy viscosa y de color blanco brillante, llamada amalgama

AMALGAMACIÓN DE ORO

Las amalgamas son aleaciones del mercurio con otros metales, en el caso de la minería se da particularmente con los metales preciosos de oro, plata.

AMALGAMACION DE ORO

El mercurio se amalgama con todos los metales comunes con excepción del hierro, cobalto y tungsteno, y su utilización para la recuperación de Oro y plata data del siglo XVI.

Para que el oro se amalgame debe estar en contacto con el mercurio, es decir libre. El oro incluido en otros minerales; no puede ser extraído hasta que la molienda libere las partículas metálicas y permita su contacto con el mercurio.

AMALGAMACIÓN DE ORO

La recuperación final del oro se realiza calentando (“refogado”) la aleación (por evaporación del mercurio).

Soluciones Alternativas : Tecnologias limpias

No existiendo soluciones tecnológicas de sustitución inmediata de mercurio (amalgamación, “refogado”) que reúnan condiciones de facilidad, rapidez y bajo costo; lo razonable es utilizar tecnologías simples, en muchos casos ancestrales que sin ser “tecnologías de punta” se las acepta como “tecnologías limpias” (quimbalete mejorado, retorta, reactivador etc.)

CHANCADO Chancador o Manual

MOLIENDA Molino de Bolas

Ingresa Hg

Agua QUIMBALETE

Perdida Hg

AMALGAMA Au-Hg

RETORTA

ORO REFOGADO

El mercurio se añade dentro del proceso de quimbaleteo, lo que determina mayores perdidas de Hg y en consecuencia mayor contaminación

•Amalgamación con “Quimbalete Tradicional”


No se utiliza Hg. en el quimbaleteEl pre-concentrado que se obtiene al circular el flujo en una canaleta con alfombra acanalada es el que se amalgama, utilizando obviamente menos mercurio y por consiguiente menos perdida de Hg

CHANCADO Chancador o Manual

MOLINO Molino de Bolas

Agua QUIMBALETE

CANALETA ALFOMBRADA

PRE CONCETRADO

Ingresa Hg

AguaAMALGAMA

Au-Hg

Menor Perdida Hg

RETORTA

ORO REFOGADO

•Amalgamación con “Quimbalete Mejorado”


•Amalgamación con “Quimbalete Mejorado”

Fuente: Geco - GAMA


RETORTA¿Qué es una retorta?Es un equipo muy simple para separar el oro del mercurio que conforman la amalgama, aprovechando el menor punto de ebullición del Hg. sin que los vapores de este se expandan y contaminen el ambiente.El principio es el mismo, lo que varían son los modelos: pueden ser de circuito cerrado o circuito abierto.

¿QUÉ ES UNA RETORTA?

Circuito Abierto

CircuitoCerrado

¿QUÉ ES UNA RETORTA?

REACTIVADOR DE MERCURIO

Para mejorar la calidad del mercurio recuperado se utiliza el “reactivador de mercurio”.

Es un equipo que consiste de un recipiente de PVC, que tiene insertados dos carbones que corresponden a los electrodos positivo y negativo, y que se conectan a los respectivos bornes de una batería de 12 voltios.

¿QUE ES UN REACTIVADOR DE MERCURIO Y COMO SE USA.?

Este equipo de reactivación, que actúa por electrólisis permite volver a utilizar el mercurio, libre de impurezas y con toda su potencia, perdida después de varios usos.


¿Cómo se usa el reactivador de mercurio?

El mercurio “sucio” se coloca en el recipiente en contacto con el electrodo negativo. Se le agrega solución de sal común al 10-15%, que debe alcanzar el nivel del electrodo positivo.

Los alambres que salen de los electrodos se colocan a los respectivos bordes de una batería de 12 voltios por espacio de 12 minutos y luego de desconectado se espera unos 10 minutos, para que se produzca la reactivación.


Se produce una “nata” de suciedad. Se filtra, quedando mercurio reactivado,

que permite “atrapar” con más fuerza las partículas de oro.


Programa de distribución de Retortas y Reactivadores de Mercurio

Estudios de diagnóstico (1994) y conocimiento de proyectos tales como: PMSC (Ecuador) y MEDMIN (Bolivia) determinaron que el Ministerio de Energía y Minas del Perú adopte la decisión de implementar un programa sostenido de distribución gratuita de retortas y reactivadores de mercurio.

El proyecto minería artesanal y pequeña minería – MAPEM se encargó de implementar el programa de distribución de retortas y recativadores

REPORTE DE DISTRIBUCION DE RETORTAS DEL PROYECTO MAPEM A DICIEMBRE DEL 2000.

ZONA 1996 1997 1998 1999 2000 TOTAL DISTRIBUIDO

Madre de Dios 72 650 50 50 54 876 Ica – Ayacucho - Arequipa 15 131 136 45 40 367 Puno -- 105 75 12 -- 192 La Libertad -- -- 10 -- -- 10 Otros 13 63 60 2 7 145 Total

100

949

331

109

91

1590


Adaptar modelos de retorta de distinto tamaño, de manufactura local, fácil manejo y bajo costo a las distintas necesidades de los usuarios, previa superación de la fase experimental, para otorgarles credibilidad por las evidentes ventajas ambientales y económicas que su utilización representa.

Difundir las reglas de seguridad para la utilización del mercurio, así como las instrucciones para operar correctamente las retortas.

Difundir los principales síntomas de envenenamiento por el uso inadecuado del mercurio, enfatizando que este se genera de manera gradual e irreversible


Distribuir complementariamente, en cada unidad operativa inspeccionada por brigadas técnicas del Proyecto MAPEM. el llamado “reactivador” de Mercurio

El mercurio utilizado en sucesivas operaciones y que perdía su capacidad reactiva (mercurio “cansado”) era lavado precariamente con algún detergente o jugo de limón y finalmente desechado, originando una evidente contaminación.

La implementación del Reactivador de mercurio auspiciado por el Ministerio de Energía y Minas, por la simplicidad de uso y buenos resultados, merecio una aceptación total, incluso de los que no utilizaban retortas.

Evaluación de Resultados

Los resultados obtenidos con la ejecución del programa de distribución de retortas y reactivadores de mercurio, efectuados por el MEM-Perú, se visualizan en el siguiente cuadro; resultaron disímiles, satisfactorios en la zona de Madre de Dios y mediocres en las zona de Ica – Ayacucho – Arequipa y Puno, respectivamente

Madre de Dios Ica-Arequipa-Ayacucho

Puno

Conocen Retorta %

Utilizan Retorta %

Conocen Retorta %

Utilizan Retorta %

Conocen Retorta %

Utilizan Retorta %

Encuesta 1995

7.9 1.9 10 2 10 2

Diciembre 2000

90 60 80 12 75 10

Evaluación de Resultados

La explicación de las diferencias, en cuanto a los logros obtenidos, se debería entre otras causas, a las siguientes:

Magnitud de operaciones. Las operaciones más pequeñas y dispersas como es el caso de las ubicadas en la zona de Ica – Ayacucho – Arequipa y Puno, son más proclives a no utilizar las retortas, asumiendo el criterio equivocado de que la quema de “poca amalgama” ocasiona “poco daño”, sin considerar sus efectos acumulativos.

Otra limitación, lo constituiría el costo de la energía utilizada para quemar la amalgama y el tiempo empleado en esta diligencia por lo que prefieren una quema abierta a despecho de sus implicancias ambientales y daños a su propia salud

La modalidad de comercialización.

Naturaleza del yacimiento y ocurrencia del oro

Implementación de Retortas Comunales

Los resultados obtenidos para los casos de las zonas de Ica – Ayacucho – Arequipa y Puno, demando la implementación de otras estrategias o modalidades de intervención, decidiéndose por la implementación de las denominadas “retortas comunales” ó “centros de refogado”

Las retortas comunales no representan innovación tecnológica significativa , sino mas bien, equipos y modelos prácticos y de resultados tangibles.

En este nuevo proceso ha y esta interviniendo decididamente el Proyecto GAMA – conjuntamente con sus contrapartes regionales, particularmente el Gobierno Regional de Arequipa.

TANQUE DE CONDENSACION

EXTRACTOR

RECIPIENTE DE RECOLECCION

CAMARA DEQUEMADO

TUBOS DE ENFRIAMINETO

TUBOS DE RETORNODE GASES

Au-Hg

Ororefogado

Mercurio

Gases con Mercurio

Gases sin Mercurio

RETORTA COMUNAL

LEYENDA

AGUA

Gases sinmercurio

FUENTE DE CALOR

PARTES DE LA RETORTA

CAMARA DEQUEMADO


CAMARA DEQUEMADO



CAMARA DEQUEMADO





CAMARA DEQUEMADO



AGUA



CAMARA DEQUEMADO




AGUA


TANQUE DE CONDENSACIONEXTRACTOR

CAMARA DEQUEMADO





AGUA

TANQUE DE CONDENSACIONEXTRACTOR

CAMARA DEQUEMADO




FUNCIONAMIENTO

AGUA


EXTRACTOR


CAMARA DEQUEMADO

AGUA

FUNCIONAMIENTO


EXTRACTOR


CAMARA DEQUEMADO

Au-Hg

AGUA

FUNCIONAMIENTO


EXTRACTOR


CAMARA DEQUEMADO

Au-Hg

AGUA

FUNCIONAMIENTO

FUENTE DE CALOR



CAMARA DEQUEMADO

Au-Hg

AGUA

Gases con Mercurio

FUNCIONAMIENTO

EXTRACTOR



CAMARA DEQUEMADO

Au-Hg

Ororefogado

AGUA

Gases con Mercurio

FUNCIONAMIENTO

EXTRACTOR



CAMARA DEQUEMADO

Au-Hg

Ororefogado

AGUA

Gases con Mercurio

FUNCIONAMIENTO

EXTRACTOR



CAMARA DEQUEMADO

TUBOS DE ENFRIAMINETO Au-Hg

Ororefogado

AGUA

EXTRACTOR

Gases con Mercurio

FUNCIONAMIENTO



CAMARA DEQUEMADO


Ororefogado

AGUA

EXTRACTOR

FUNCIONAMIENTO



CAMARA DEQUEMADO


Ororefogado

AGUA

EXTRACTOR

FUNCIONAMIENTO

Mercurio



CAMARA DEQUEMADO


Ororefogado

AGUA

EXTRACTOR

FUNCIONAMIENTO

Mercurio



CAMARA DEQUEMADO


Ororefogado

AGUA

EXTRACTOR

FUNCIONAMIENTO

Mercurio

Gases sin Mercurio



CAMARA DEQUEMADO


Ororefogado

AGUA

EXTRACTOR

FUNCIONAMIENTO

Mercurio

Gases sin Mercurio




CAMARA DEQUEMADO


Ororefogado

AGUA

EXTRACTOR

FUNCIONAMIENTO

Mercurio

Gases sin Mercurio


Gases sinmercurio


EXTRACTOR


CAMARA DEQUEMADO



Au-Hg

Ororefogado

Mercurio

Gases con Mercurio

Gases sin Mercurio

RETORTA ESTACIONARIA

LEYENDA

AGUA

Gases sinmercurio

Implementación de Retortas Comunales

A la fecha se han instalado 14 retortas comunales en asentamientos y localidades minero artesanales que se señalan en el siguiente mapa

Evaluación de resultados: Retorta Comunal

Tienen una mayor aceptación entre los mineros artesanales por cuanto son instalaciones que permiten el quemado de la amalgama en circuito abierto ya sea por el propio productor o un operador supervisado por este

El quemado en circuito abierto, pero con extractor que no permite la difusión de los vapores de mercurio al ambiente, posibilita por un lado, la visualización directa de la operación por parte del productor lo cual le otorga confianza y por otro lado ya no se producen las patinas verduscas o marrones que de alguna manera afectan sus posibilidades de comercialización; por cuanto la venta del oro “refogado” se hace por el color que es indicativo práctico de la ley o tenor del oro.

La descarga periódica del mercurio de la tasa de recolección, permite una comprobación tangible de la recuperación del mercurio, que en otras circunstancias, en estado de vapor, hubiera contaminado el ambiente y afectado directamente al operador, con las peligrosas consecuencias que eso conlleva.

Evaluación de resultados: Retorta Comunal

A lo señalado anteriormente se puede añadir ventajas de tipo económico, por cuanto el mercurio recuperado a la fecha, en las 14 retortas comunales ya instaladas; alcanza a unos 1,000 Kg/año. (pesados y reutilizados) lo que en condiciones actuales representa unos US$ 52,000 frente a los aproximadamente US$ 100,000 de inversión; lo representa un índice de retorno de la inversión de solo 2 años

De otro lado, los locales de las “retortas comunales” constituyen un punto de encuentro de los mineros artesanales, de identificación y empoderamiento con “su retorta” y de evidencia tangible de los beneficios ambientales y económicos que ella les brinda

Ananea:

Problema:Contaminación de la cuenca Carabaya con sólidos suspendidos provenientes de la explotación de las morrenas.

Solución y situación actuual:

Se ha efectuado un pilotaje de procesamiento de efuentes de tratamiento de morrenas, para una solución técnica mediante precipitación de los sólidos en suspensión y recirculación de agua ,para menor contaminación y mayor producción.

Control de solidos en suspensión

Control de sólidos en suspensión

• Gran caudal (105 Lt/seg) de un efluente con

una concentración de sólidos (448 gr/Lt) que excede largamente el LMP (0.050 gr/Lt) establecido por el MEM.

• Los sólidos descargados son extremadamente finos, 60% menor a 20 micras

f) El sistema de clasificación y concentración propuesto recupera simultáneamente agua clarificada y permite el confinamiento de los lodos generados. El sistema se basa en el uso de polímeros aniónicos denominados floculantes.

g) El consumo de floculantes oscila entre 8 y 14 mg/Lt de pulpa de relave; cuando se trata exclusivamente el relave fino el consumo unitario es mayor que en el caso del relave sin clasificar, Control de sólidos en suspensión

h) El uso de Cal para clarificar estos efluentes no es eficiente porque las velocidades de sedimentación alcanzadas son muy bajas, el consumo y costo de Cal alto, y la solución clarificada termina con un pH mayor a 11 que excede el LMP (pH 9.0).

Control de sólidos en suspensión

MEJORAS TECNOLÓGICAS

REFORESTACIÓN

REFORESTACIÓN

REFORESTACIÓN

Las técnicas tradicionales que se basan en la devolución de la capa superficial de suelo no resultan viables en las condiciones actuales, por cuanto ya no existe suelo disponible; además de que serían muy costosas para operaciones de pequeños mineros..

La revegetación en áreas mineras donde no existe la posibilidad de devolución de capas superficiales de suelo, por cuanto la explotación se ha llevado a cabo de manera irracional y depredadora, implica la utilización de nuevas técnicas que proponen la "utilización de especies arbóreas pioneras con capacidad de formar simbiosis con bacterías diozotróficas para volverlas autosuficientes en nitrógeno y aumentar la eficiencia de esas especies en el uso de agua y nutrientes minerales".

REFORESTACIÓN

Vivero Forestal

Área Piloto

Reforestación

REFORESTACIÓN

OTROS ASPECTOS a) En la Amalgamación

OTROS ASPECTOS a) En la Amalgamación

OTROS ASPECTOS b) En la “clarificación”

OTROS ASPECTOS b) En la “clarificación”

MEJORAS TECNOLÓGICAS

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