UNI- Curso Control Ambiental en Minería

Tratamiento y Tratamiento y Control del Control del

Drenaje Acido de Drenaje Acido de MinaMina

José Vidalón Gálvez Ministerio de Energía y Minas

Perú

UNI

IntroducciónIntroducción

Objeto del trabajo:Objeto del trabajo:

• Contribuir a la difusión del Contribuir a la difusión del conocimiento del drenaje ácido de conocimiento del drenaje ácido de roca, sus impactos y las roca, sus impactos y las tecnologías para su prevención y tecnologías para su prevención y mitigación.mitigación.

UNI

Formas de ContaminaciónFormas de Contaminación Contaminación delaire

Contaminación delsuelo

Contaminación delas aguas

Hundimiento delsuelo

Ruidos y vibraciones Desperdicios y aguasservidas

UNI

Contaminación del Contaminación del AguaAgua

Agua en la naturaleza: Agua en la naturaleza:

• No existe totalmente pura, sus impurezas no No existe totalmente pura, sus impurezas no son contaminantes si no afectan la salud son contaminantes si no afectan la salud humana ni la vida acuática.humana ni la vida acuática.

• Agua de mar: 3 % de sales solublesAgua de mar: 3 % de sales solubles

• Agua connata: 20 - 30 % salesAgua connata: 20 - 30 % sales

• Agua dulce: impurezas en ppm o mg/lAgua dulce: impurezas en ppm o mg/l

• Impurezas: Sales inorgánicas y mat. orgánicaImpurezas: Sales inorgánicas y mat. orgánica

UNI

Contaminantes Contaminantes prioritarios:prioritarios:

• Sustancias QuímicasSustancias Químicas: : tóxicas para vida tóxicas para vida acuática: insecticidas, herbicidas, venenos acuática: insecticidas, herbicidas, venenos p. Roedores, aldrín, benceno, cloroformo, p. Roedores, aldrín, benceno, cloroformo, DDT, PCBs, fenol, hidrocarburos, cloruro de DDT, PCBs, fenol, hidrocarburos, cloruro de vinilo.vinilo.

• Sales mineralesSales minerales: Interfieren funciones : Interfieren funciones biológicas: Ag, As, Cd, Cr, CN, Hg, Ni, Pb, biológicas: Ag, As, Cd, Cr, CN, Hg, Ni, Pb, Se, Sb, Th, Zn.Se, Sb, Th, Zn.

• Plantas de potabilizaciónPlantas de potabilización no están no están preparadas para eliminarlos. Las industrias preparadas para eliminarlos. Las industrias deben tratar sus efluentes antes de deben tratar sus efluentes antes de descargarlos al río.descargarlos al río.

UNI

Efectos de los Efectos de los contaminantescontaminantes

• La turbidezLa turbidez bloquea paso de luz y afecta o bloquea paso de luz y afecta o anula crecimiento de las plantas acuáticasanula crecimiento de las plantas acuáticas

• Exceso de nutrientesExceso de nutrientes: crecimiento : crecimiento exagerado de algas, trágico para lagunas exagerado de algas, trágico para lagunas pequeñas.pequeñas.

• Contaminantes tóxicosContaminantes tóxicos matan peces o se matan peces o se acumulan en tejidos y pasan por la cadena acumulan en tejidos y pasan por la cadena alimenticicia a peces mayores y al hombre.alimenticicia a peces mayores y al hombre.

• Desechos sanitariosDesechos sanitarios: contaminan con : contaminan con bacteriasbacterias

UNI

Impacto ambiental de la Impacto ambiental de la mineríaminería

• Drenaje ácido de rocaDrenaje ácido de roca (DAR) (DAR) : aguas de : aguas de mina, de botaderos de desmonte y relaveras mina, de botaderos de desmonte y relaveras

• Riesgo de fallaRiesgo de falla de depósitos de relave de depósitos de relave

• Descarga de sedimentosDescarga de sedimentos: erosión de : erosión de relaveras, precipitados de Fe(OH)relaveras, precipitados de Fe(OH)33

• Contaminación de tierrasContaminación de tierras por DAR o por DAR o relavesrelaves

• Descarga de humos sulfurososDescarga de humos sulfurosos por por fundiciones antiguas.fundiciones antiguas.

UNI

Principios de la generación del Principios de la generación del DARDAR• Los Los sulfurossulfuros (pirita y otros) en las (pirita y otros) en las

minas, desmonte y relave en contacto minas, desmonte y relave en contacto con con aire y aguaaire y agua generan DAR (aguas generan DAR (aguas ácidas con sulfatos metálicos) que va a ácidas con sulfatos metálicos) que va a los ríos o lagunas.los ríos o lagunas.

• ReaccionesReacciones::

• FeSFeS22 + 3.5O + 3.5O22 + H + H22O O FeSO FeSO44 + H + H22SOSO44

• CuFeSCuFeS22 + 4O + 4O22 CuSO CuSO44 +FeSO +FeSO44

• ZnS + 2OZnS + 2O22 ZnSO ZnSO44

• PbS + 4OPbS + 4O22 PbSO PbSO44

UNI

Factores que favorecen el DARFactores que favorecen el DAR1. Compleja geología, morfología y 1. Compleja geología, morfología y

mineralogíamineralogía::

• Tipos de formaciones geológicas, tipos Tipos de formaciones geológicas, tipos de yacimientos, sinclinales, anticlinales, de yacimientos, sinclinales, anticlinales, fallas y fracturas.fallas y fracturas.

• Gran variedad de asociaciones Gran variedad de asociaciones mineralógicas en sulfuros, sulfosales y mineralógicas en sulfuros, sulfosales y neutralizantes. Molienda fina en la neutralizantes. Molienda fina en la concentración de mineralesconcentración de minerales

• Ubicación en zonas sísmicas.Ubicación en zonas sísmicas.

UNI

Factores que favorecen el DARFactores que favorecen el DAR

2. 2. Influencia del climaInfluencia del clima

En zonas lluviosas: Infiltración de agua En zonas lluviosas: Infiltración de agua en labores mineras. en labores mineras.

3. 3. Minas abandonadasMinas abandonadas sin plan de cierre, sin plan de cierre, principalmente de pequeña y mediana principalmente de pequeña y mediana minería.minería.

Vida de una mina: varios años a décadasVida de una mina: varios años a décadas

DAR de mina inactiva: perpetuo.DAR de mina inactiva: perpetuo.

UNI

Contaminación por Minas Contaminación por Minas InactivasInactivas

UNI

Control Control de lade la contaminación contaminación deldel aguaagua

• Antes de controlar contaminantes, reducir Antes de controlar contaminantes, reducir al mínimo el consumo de agua, optimizar al mínimo el consumo de agua, optimizar su recuperación y recirculación.su recuperación y recirculación.

• Métodos de tratamiento generalMétodos de tratamiento general::

• Homogenización: minimizar fluctuacionesHomogenización: minimizar fluctuaciones

• Neutralización: ajustar pHNeutralización: ajustar pH

• Precipitación: por reacción con S. químicaPrecipitación: por reacción con S. química

• Coagulación y floculación: aglomeraciónCoagulación y floculación: aglomeración

• Clarificación: por sedimentaciónClarificación: por sedimentación

UNI

Control de la Control de la contaminacióncontaminación

• Minas inactivas:Minas inactivas:

1. Prevención de la generación de DAR:1. Prevención de la generación de DAR:

• Aislamiento de sulfuros por coberturas y Aislamiento de sulfuros por coberturas y sellossellos

• Exclusión del aire por coberturas y sellosExclusión del aire por coberturas y sellos

• Inundación por taponeo de galeríasInundación por taponeo de galerías

• Deposición subacuáticaDeposición subacuática

• Segregación o mezcla de desmontes Segregación o mezcla de desmontes generadores y neutralizantes de DAR.generadores y neutralizantes de DAR.

UNI

Control de la Control de la contaminación ...contaminación ...

2. Control de la migración del DAR:2. Control de la migración del DAR:

• Canales de derivación Canales de derivación

• Cubiertas y vegetación contra infiltraciónCubiertas y vegetación contra infiltración

• Interceptar flujos de agua subterráneaInterceptar flujos de agua subterránea

• Diques y muros de contención para impedir Diques y muros de contención para impedir derrame de sedimentos contaminados.derrame de sedimentos contaminados.

3. Tratamiento3. Tratamiento: - Activo: - Activo: en plantas: en plantas

- Pasivo- Pasivo : pantanos y cunetas alcalinas : pantanos y cunetas alcalinas

UNI

Control de la Control de la contaminacióncontaminación

4. Recuperación de terrenos agrícolas 4. Recuperación de terrenos agrícolas contaminados contaminados por efluentes o por efluentes o sedimentos:sedimentos:

• Sustitución o retiro de tierra contaminadaSustitución o retiro de tierra contaminada

• Cambio de uso del terrenoCambio de uso del terreno

• Sustitución de sembríos en caso de Sustitución de sembríos en caso de contaminación con metal tóxico.contaminación con metal tóxico.

UNI

Taponeo de bocaminasTaponeo de bocaminas• Yacimientos no trabajados no son afectados Yacimientos no trabajados no son afectados

por aire ni agua. En labores mineras éstos por aire ni agua. En labores mineras éstos oxidan sulfuros y generan DARoxidan sulfuros y generan DAR

• Para reducir el caudal del DAR y mejorar la Para reducir el caudal del DAR y mejorar la calidad del agua: restringir flujo de agua a calidad del agua: restringir flujo de agua a labores y del drenaje de mina.labores y del drenaje de mina.

• El El taponeo de socavonestaponeo de socavones encapsula el encapsula el agua y elimina acceso de oxígeno al agua y elimina acceso de oxígeno al mineral, anula o reduce caudal del drenaje mineral, anula o reduce caudal del drenaje y reduce su carga de metales pesados.y reduce su carga de metales pesados.

UNI

Taponeo de bocaminas: Taponeo de bocaminas: MétodosMétodos

1. Descarga cero:1. Descarga cero: 2. Rebose2. Rebose

Rebose

Tapón Tapón

UNI

Taponeo de bocaminas: Taponeo de bocaminas: MétodosMétodos

3. Cierre de aire

4. Mixto

Tapón

Tapón

UNI

Tratamiento del DARTratamiento del DAR• NeutralizaciónNeutralización para precipitar metales para precipitar metales

pesados disueltos.pesados disueltos.

• NeutralizantesNeutralizantes: Cal, soda cáustica y caliza.: Cal, soda cáustica y caliza.

• Cuando hay Cuando hay Fe2+Fe2+: oxidar con aire o bacterias: oxidar con aire o bacterias

• Cuando hay Cuando hay 2 clases de metales2 clases de metales: precipitar : precipitar en 2 etapas: 1° pH bajo, y 2° pH alto.en 2 etapas: 1° pH bajo, y 2° pH alto.

• Después de neutralización a pH alto: reducir Después de neutralización a pH alto: reducir pHpH

• Reciclaje de precipitadoReciclaje de precipitado reduce volumen de reduce volumen de precipitado.precipitado.

UNI

Agua cruda

NEUTRALIZACION

PRECIPITACION Y NEUTRALIZACION

OXIDACION Aire

Cal

Floculante

Agua decantada Río

TRATAMIENTO DE PRECIPITADO

Sedimentos

Precipitado

DIAGRAMA DE FLUJO NEUTRALIZACION DE

AGUA DE MINA

UNI

pH mínimo para precipitación de pH mínimo para precipitación de iones para cumplir con iones para cumplir con estándares estándares IonIon pH pH Agua TratadaAgua Tratada

FeFe33++ 2.84 2.84 1010

CrCr33+ + 5.65.6 0.50.5

CuCu22+ + 6.77 6.77 33

ZnZn22+ + 7.87 7.87 5 5

FeFe22+ + 8.41 8.41 1010

PbPb22++ 9.47 9.47 0.10.1

MnMn22+ + 9.52 9.52 10 10

CdCd22+ + 10.2 10.2 0.10.1

UNI

Prevención de Prevención de contaminación de drenaje contaminación de drenaje

de relaverasde relaveras• MedidaMedida: controlar caudal de infiltración:: controlar caudal de infiltración:

• Obras de drenajeObras de drenaje externo, interno y canales externo, interno y canales de emergenciade emergencia

• Cobertura de tierra y vegetación:Cobertura de tierra y vegetación:

- - controla erosión acuática de taludescontrola erosión acuática de taludes

- reduce caudal drenaje y mejora calidad - reduce caudal drenaje y mejora calidad aguaagua

- Evita erosión eólica del relave- Evita erosión eólica del relave

- Armonía - Armonía de de paisaje paisaje concon vegetación vegetación enen relaverarelavera

UNI

Prevención de Prevención de contaminación de drenaje contaminación de drenaje

de relaverasde relaverasPara superar las difíciles condiciones Para superar las difíciles condiciones del relave, las plantas deben tener: del relave, las plantas deben tener:

• Rápido crecimiento y desarrolloRápido crecimiento y desarrollo

• Adaptación a suelos pobres en nutrientesAdaptación a suelos pobres en nutrientes

• Resistencia al frío y la acidezResistencia al frío y la acidez

• Preferentemente verde permanente.Preferentemente verde permanente.

Tratamiento del agua de drenaje:Tratamiento del agua de drenaje:

• Similar al agua de mina, y Similar al agua de mina, y

• En la misma planta de tratamiento.En la misma planta de tratamiento.

UNI

ConclusionesConclusiones• En la industria minera del Perú está En la industria minera del Perú está

desarrollándose la consciencia ambiental.desarrollándose la consciencia ambiental.

• Se tiene conocimiento de los impactos Se tiene conocimiento de los impactos ambientales de la minería. Hay un ambientales de la minería. Hay un diagnóstico de los pasivos ambientales.diagnóstico de los pasivos ambientales.

• En la minas en operación, a través de los En la minas en operación, a través de los EIAs se ha comenzado a atacar los EIAs se ha comenzado a atacar los problemas ambientales para adecuarse a los problemas ambientales para adecuarse a los estándares ambientales.estándares ambientales.

UNI

FINFIN