1 1
DRENAJE ACIDO DE MINAS (DAM): PREDICCION, PREVENCION Y TRATAMIENTO
Ing. Max Kobek Toledo Consultor Intercade
2
INDICE Objetivos
del curso Consideraciones medioambientales Ciclos de generación oxidación y neutralización Reacciones de oxidación Procesos y migración Fuentes de drenaje Caracterización Predicción: investigaciones, pruebas y gestión de datos Modelado y estadísticas drenaje ácido de minas Prevención del drenaje Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
2 3
INDICE
Tratamiento del DAM en operaciones y cierre Sistemas de tratamientos activo y pasivo Métodos híbridos Recuperación económica de metales del DAM Monitoreo del drenaje ácido de minas Administración y guía ambiental del GARD
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
4
OBJETIVOS DEL CURSO Objetiv Obj etivo o gen genera erall
Enfocar el fenómeno de gene ge nera raci ción ón de DA DAR R co conn un unaa visi vi sión ón mu multltid idisc iscip iplilina nari riaa pa para ra entender las necesidades de su predicción, prevención y control en el contexto de un desarrollo minero responsable y ambientalmente aceptable.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
2 3
INDICE
Tratamiento del DAM en operaciones y cierre Sistemas de tratamientos activo y pasivo Métodos híbridos Recuperación económica de metales del DAM Monitoreo del drenaje ácido de minas Administración y guía ambiental del GARD
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
4
OBJETIVOS DEL CURSO Objetiv Obj etivo o gen genera erall
Enfocar el fenómeno de gene ge nera raci ción ón de DA DAR R co conn un unaa visi vi sión ón mu multltid idisc iscip iplilina nari riaa pa para ra entender las necesidades de su predicción, prevención y control en el contexto de un desarrollo minero responsable y ambientalmente aceptable.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
3 5
Objetivos específicos
Ofrecer las herramientas, las habilidades y las estrategias tendientes a lo siguiente: Identificar
el fenómeno y entender su dinámica y problemática.
Orientar
su lógica de gestión hacia la caracterización de situaciones particulares sitio específicas.
Relacionar
líneas de acción multidisciplinarias para la búsqueda de las mej mejore oress y pr prob obab ables les so soluc lucion iones es para proponer medidas preventivas y de control de esos efluentes.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
6
CONSIDERACIONES MEDIOAMBIENTALES
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
4 7
EL MUNDO ANTES DE LA DECADA DE LOS CINCUENTA Los
recursos naturales son inagotables.
La
capacidad de depuración y dilución de la naturaleza es infinita.
El
mundo es “estable”.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
8
Dere De rech chos os bá básic sicos os de dell ho homb mbre re
“Declaración de Estocolmo de las Naciones Unidas sobre el Medio Humano”, junio/1972. Prin Pr inci cipi pio o 1º 1º:: El hombre tiene el derecho fundamental a la
libertad, a la igualdad y al disfrute de condiciones de vida adecuadas en un medio de calidad que le permita llevar una vida digna y gozar de bienestar, y tiene la solemne obliliga ob gaci cióón de pr prot oteege gerr y me mejo jorrar el me medi dioo par araa la lass generaciones presentes y futuras.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
5 9
EL MUNDO ACTUAL Entre los principales problemas ambientales globales, se puede citar los siguientes: Adelgazamiento de la capa de ozono Calentamiento global Erosión de los suelos Deforestación y desertificación Escasez de agua dulce Pérdida de biodiversidad Proliferación de residuos peligrosos Contaminación de las aguas Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
10
Medio ambiente Contaminación
Contaminante
Biodiversidad
Daño ambiental
Impacto ambiental
Aspecto ambiental Desarrollo sustentable Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
6 11
Componentes del medio ambiente
Medio físico: aire, agua, suelo, clima, geología, hidrología, etc. Medio biótico: flora y fauna Medio socioeconómico Medio construido Aspectos territoriales y uso de los elementos del medio ambiente Medio cultural Paisajismo Fenómenos naturales
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
12
Medio ambiente. Entorno donde opera una organización,
incluyendo aire, agua, suelo, recursos naturales, flora, fauna, seres humanos y su interacción. de las actividades, productos o servicios de una organización que puede interactuar con el ambiente (generación de DAR). Aspecto
ambiental. Elemento
Impacto ambiental. Alteración directa o indirecta del medio
ambiente provocada por un proyecto o actividad. (alteración de la calidad de las aguas)
Línea de base. La descripción detallada del área de
influencia de un proyecto o actividad, en forma previa a su ejecución. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
7 13
Biodiversidad o diversidad biológica Biológica. La variabilidad de los
organismos vivos que forman parte de todos los ecosistemas terrestres y acuáticos. Incluye la diversidad dentro de una misma especie, entre especies y entre ecosistemas. pérdida, disminución, detrimento o menoscabo significativo inferido al medio ambiente o a uno o más de sus componentes. Daño
ambiental. Toda
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
14
Contaminante. Todo elemento, compuesto, sustancia,
derivado químico o biológico, energía, radiación, vibración, ruido, o una combinación de ellos; cuya presencia en el ambiente, en ciertos niveles, concentraciones o periodos de tiempo, pueda constituir un riesgo a la salud de las personas, a la calidad de vida de la población, a la preservación de la naturaleza o a la conservación del patrimonio ambiental.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
8 15
Contaminación. La presencia en el ambiente de sustancias,
elementos,
energía
o
combinación
de
ellos
en
concentraciones o permanencia superiores o inferiores según corresponda a las establecidas en la legislación vigente.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
16
9 Norte America
8
Europa Latin America and Caribbean
7
Sub-Saharan Africa
6
Asia (exl, W, Asia) and Oceania
N. Africa/W, Asia s n o i l l i b n i n ó i c a l u p o P
5 4 3 2 1 0
0 5 9 1
Billions
0 6 9 1
3
0 7 9 1
4 7 9 1
4
0 8 9 1
7 0 8 9 9 9 1 1
5
0 9 0 9 0 9 2 1
6
0 3 1 1 0 0 2 2
7
0 2 0 2
0 8 3 2 0 0 2 2
8
0 4 0 2
0 4 5 5 0 0 2 2
9
Explosión demográfica: (crecimiento exponencial) Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
9 17
...THE MINE IS PROFITABLE. BUT IM WORRIEP ABOUT THE DOWNSTREAM COSTS...
Mayor demanda de agua, territorio, alimentos, materiales y energía entre otros.
Existe
la necesidad de usar todos los recursos disponibles, pero de manera racional, responsable y equilibrada.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
18
Crecimiento económico
Desarrollo sustentable
Equidad social
Cuidado ambiental
Los tres componentes en equilibrio buscan no comprometer las expectativas de las futuras generaciones.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
10 19
RECURSOS MINERALES Los
recursos minerales no son renovables.
Cabe
la distinción entre los siguientes: • Recursos metálicos reciclables • Recursos no metálicos • Recursos energéticos
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
20
RECURSOS MINERALES
Recursos minerales: La extracción económica de un
elemento de interés es actualmente o potencialmente factible. Reservas minerales: Actualmente, es la parte recuperable económicamente. El límite entre recurso y reserva es variable y depende de varios factores, tales como los siguientes: • Fluctuaciones en los valores de mercado • Desarrollo de nuevas tecnologías • Exigencias ambientales más estrictas • Desarrollo de infraestructura • Costo/disponibilidad de insumos (energía, agua, etc.) Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
11 USO DE LOS RECURSOS: SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL • Eficiencia en el uso del recurso y sus impactos
21
• Optimizar la recuperación. • Recuperar los subproductos. • Aumentar eficiencia en el uso del agua.
• Eficiencia energética: “Hacer más con lo mismo”.
• Minimización de residuos y sus impactos
• Minimizar la generación. • Reutilizar y reciclar. • Disposición controlada.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
22
INGENIERIA AMBIENTAL Trata
de solucionar los impactos antropogénicos sobre el ambiente a través de lo siguiente: • La prevención de los impactos (proactivo) • La corrección de los impactos (reactivo)
No
es una nueva disciplina de la ingeniería, sino una nueva orientación.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
12 23
INGENIERIA AMBIENTAL Existe cuatro elementos básicos para el análisis, el estudio y la corrección de los problemas: • La ubicación de la actividad y su entorno • Las evaluaciones de impacto ambiental • Las auditorías ambientales • El balance ecológico de la actividad Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
NECESIDAD DE INCORPORAR EL TEMA AMBIENTAL
24
Financiamiento
Económicas
Eficiencia
Competitividad Supervivencia Crecimiento
Legales
Exigencias regulatorias (nacionales e internacionales)
Políticas
Éticas
corporativas (intención y valores) Mejora continua Respeto a las comunidades (licencia social) Exigencias de los clientes (DD. HH.) Presiones de partes interesadas RSE
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
13 25
PASIVOS AMBIENTALES Contaminación
atmosférica
Erosión
y degradación de suelos (uso indiscriminado)
Pérdida
de componentes de ecosistemas
Pérdida
del recurso hidrobiológico
Contaminación
hídrica: disposición de residuos sin tratamiento (DAR)
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
26
INSTRUMENTOS DE GESTION AMBIENTAL Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental
Los proyectos o actividades susceptibles de causar impacto ambiental solo podrán ejecutarse o modificarse previa evaluación de sus impactos.
Normas ambientales
Definen los procedimientos para el establecimiento de las normas de calidad ambiental y de emisión.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
14 27
PARA TENER PRESENTE UN EIA Hacer
una predicción y evaluación certera del impacto ambiental, incluidas las eventuales situaciones de riesgo.
Definir
las medidas adecuadas para eliminar o reducir los impactos.
Los residuos generados a largo plazo en el proceso minero deben ser evaluados respecto a su potencial impacto y deben definirse sus medidas de control, manejo, tratamiento y disposición que permitan garantizar la ausencia de impactos ambientales significativos.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
28
NORMAS AMBIENTALES
Normas de emisión
Establecen la cantidad máxima permitida para un contaminante medido en la salida de la fuente.
Normas primarias
Normas de calidad
Protección de la salud y la vida de las personas Normas secundarias
Protección y preservación del ambiente Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
15 EFECTOS TOXICOS DE ALGUNOS METALES PESADOS SOBRE LA FLORA, LA FAUNA Y LA SALUD HUMANA Metal
Toxicidad Efecto en Flora
Efecto en Fauna
Cobre
Baja a Media
Micronutriente esencial Afecta actividad enzimática Altas dosis causan disminución crecimiento de raices, foliaje se torna amarillo y reduce su crecimiento
Micronutriente esencial Afecta actividad enzimática Altas dosis causan almacenamiento en el hígado sin capacidad de eliminación Hemóliosis
Arsenico
Alta
No hay captación importante excepto en pastos y hierbas que lo acumulan mas activamente
Puede acumularse en los peces Efecto Cancerígeno
29
Efecto en Salud
Exposición crónica produce hiperarseniosis o arseniosis (decoloración de la piel y la aparicion de pequeñas verrugas) Envenenamiento por arsénico causa trastornos gastrointestinales, paralisis de extremidades inferiores
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
30 Metal
Toxicidad
Efecto en Flora
Efecto en Fauna
Efecto en Salud
Zinc
Muy Baja
Micronutriente muy esencial en plantas en el rol de diversas enzimas Altas concentraciones en suelos reducen la produción de plantas y causa clorosis férrica Relativamente insoluble en suelos pero su disponibilidad aumenta con el incremento del pH
Micronutriente esencial en animales por su rol en diversas enzimas
Afecta la actividad enzimática, el crecimiento y el apetito
Cadmio
Alta
Su captación es especialmente alta en suelos ácidos C ap ta ci ón y a cu mu la ció n d e altas concentraciones en vegetales de hoja (lechuga y espinaca)
No tiene una función biológica esencial Puede ser absorbido por p es ca do s y m ar is co s
Se incorpora en todos los niveles de la cadena alimenticia desde los m ic ro or ga nis mo s h as ta los humanos El consumo de vegetales de hoja, pescado, mariscos, agua potable es el método usual de ingreso al cuerpo humano. Posiblemente cancerígeno y teratogénico. Su acumulación causa disfunción del riñón y en concentraciones m ayores a 200 ppm es generalmente letal.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
16 31
Metal
Toxicidad
Efecto en Flora
Efecto en Fauna
Efecto en Salud
Mercurio
Moderada
Se tiende a concentrar en las capas orgánicas mas cercanas a la superficie del suelo, especialmente suelos de bajo pH. La fitotoxicidad es baja y las raíces sirven como una bar rera para la captación de este elemento
No tiene una función biológica esencial Especialmente tóxico en animales El metilmercurio puede formarse naturalmente en el suelo en asociación con el ácido fúlvico complejo y tiene efectos mutagénicos, cancerígenos y teratogénicos
Muy tóxico en humaanos La exposición a altos niveles de especies inorgánicas producen alteraciones neurológicas (trastornos del sistema nervioso central), posible psicosis, daño en el riñón y en el desarrollo del feto
Antimonio
Baja
Plomo
Moderada
A pesar de no ser esencial para las plantas, tiene una movilidad moderada. Es fácilmente absorbido por raíces y experimenta bioacumulación en los suelos Para las plantas parece poco Provoca permeabilidad de Alteraciones neurológicas tóxico pues no lo absorben membranas (disminución del Coeficiente fácilmente En la sangre los eritrocitos Intelectual infantil), son mas frágiles y nefrotoxicidad, anemia y anormales cancer al riñón Afecta a los riñones y provoca pérdida prematura de los dientes
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
32
NORMA DE EMISION PARA DESCARGAS DE RESIDUOS LIQUIDOS A CURSOS DE AGUAS Aplicada
a los efluentes mineros: aguas de mina, aguas de relaves, efluentes de botaderos de lastre y escorias.
Indica
los límites máximos permitidos para descargas de residuos líquidos mineros en cursos de agua como consecuencia de la actividad minera.
Debe referirse a la carga contaminante media por periodos de tiempo definidos.
Por
lo general, establece la frecuencia de monitoreo, las condiciones de muestreo y los métodos de análisis, entre otros.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
17 33
CIERRE DE FAENAS La finalidad de la fase de cierre es prevenir, minimizar y/o controlar los riesgos y efectos negativos que se puedan generar o continúen presentándose con posterioridad al término de las operaciones. Al respecto, las aguas ácidas son un aspecto ambiental del que es necesario hacerse cargo para asegurar lo exigido por los planes de cierre.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
34
DAR Y SUS IMPACTOS
Prevención y control del DAR
NO
Potenciales impactos NO controlados
Receptores afectados: aguas superficiales y subterráneas y sus usuarios ecosistemas acuáticos aguas abajo
SI
Potenciales impactos controlados (Se cumple normas)
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
18 35
GEOQUIMICA Geología :
estudia la Tierra, su corteza, su historia y sus transformaciones.
Mineralogía :
minerales.
estudio
de
los
Geoquímica :
seguir y aclarar el destino y el comportamiento en la Tierra de los elementos químicos. La unidad fundamental de investigación es el elemento químico y su átomo.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
36
biogeoquímicos :
se refiere a procesos químicos, físicos y biológicos que controlan la distribución y los ciclos de varias especies químicas en la zona superficial de la Tierra (en la atmósfera, océanos, biosfera, suelos y sedimentos).
Ciclos
Los procesos que se producen a mayor profundidad son el objeto de la geología.
Erosion& Transport
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
19 37
Composición Química De la corteza terrestre
Oxígeno 47%
Silico 28% Aluminio 8% Hierro 4,5% Calcio 3,5% Potasio 2,5%
Magnesio 2,2%
Sodio 2,5%
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
38
(1566) GEORGIUS AGRICOLA
DE RE METALLICA
Alquimista, químico y mineralogista alemán considerado el fundador de la mineralogía moderna y de la geología como disciplina.
Su obra más importante De Re Metállica es un tratado sobre la extracción, la alquimia y la manipulación de metales.
Compara los daños causados a al agua y a la agricultura con los beneficios de la minería de la época.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
20 39
“El argumento más fuerte de los detractores de la minería es que los campos son devastados por las operaciones mineras… Además, cuando los minerales son lavados, el agua que ha sido utilizada envenena las corrientes de agua y destruye los peces o los ahuyenta… Así como se ha dicho, es claro para todos que hay un gran detrimento de la minería que supera el valor de los metales producidos por la mina”.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
40
CICLOS DE GENERACION DE AGUAS ACIDAS
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
21 Elementos necesarios para la generación de aguas ácidas
Sulfuros reactivos
+
Oxígeno
+
41
Agua
El ciclo de generación está dado por lo siguiente: I Reacciones y mecanismos de oxidación II Disolución de minerales sulfurados III Fenómenos físicos
Influenciado por bacterias tales como Thiobacillus thiooxidans y Ferrobacillus ferrooxidans , entre otras que son especies que viven y se desarrollan en condiciones extremas. Las bacterias actúan como catalizadores. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
42
¿QUE ES EL DAR? Es el resultado de un proceso de oxidación natural de minerales sulfurados expuestos al oxígeno y al agua. Como consecuencia, se genera efluentes cargados de metales disueltos y bajo pH, con el potencial de dañar ecosistemas y el medioambiente en aguas abajo.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
22 43
El DAR es reconocido como la mayor responsabilidad ambiental que enfrenta la industria minera. En un menor contexto es una responsabilidad heredada por los Gobiernos, las comunidades o el público a través de las minas abandonadas (pasivos ambientales mineros).
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
44
Aguas ácidas
Se caracterizan por contener altas cargas de iones. ¿En qué momento se habla de aguas ácidas (pH < 7,0)?
Existen aguas naturales con pH bajo y con alta concentración de minerales; sin embargo, no constituyen aguas ácidas. Ejemplo: ríos que pasan por zonas cordilleranas, como el caso río Tinto en España. El pH es solo una parte del problema. La preocupación principal es la carga de metales disueltos.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
23 45
Ha
sido causa de acidificación de suelos, de ríos y de lagos en el mundo.
Ha
provocado daños a la flora y a la fauna del ambiente receptor, con posibles efectos indirectos sobre la salud humana.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
46
REACCIONES DE OXIDACION Y NEUTRALIZACION
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
24 47
REACCIONES DE GENERACION DE ACIDO Generación
de ácido sulfúrico debido a la oxidación de los sulfuros por acción combinada de agua y oxígeno. 2 FeS2 + 7 O2 (ác.) + 2H2O
Oxidación del ión ferroso y posterior hidrólisis del férrico. 2 FeSO4 + ½ O2 (ác.) + H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3 H2O
2 FeSO4 + 2 H2SO4
Fe2(SO4)3 + H2O
2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4
La reacción global es la siguiente: 2 FeS2 + 7,5 O2 (ác.) + 2 H2O
2 Fe(OH)3 + 4 H2SO4
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
48
REACCIONES DE CONSUMO DE ACIDO O NEUTRALIZACION
Consumo del ácido generado (neutralización) por los componentes presentes en el mismo material que son consumidores.
Las reacciones resultan en precipitación del sulfato de calcio e hidróxidos metálicos, oxihidróxidos y otros compuestos.
La calcita dará la siguiente reacción: CaCO3(s) + 2 H+
Ca2+ + H2CO3(ác.)
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
25 49
REACCIONES DE OXIDACION Y NEUTRALIZACION Generación
de ácido sulfúrico debido a la oxidación de los sulfuros por la acción combinada del agua y oxígeno; reacciones autocatalíticas aceleradas por la actividad bacteriana.
Consumo de ácido por minerales consumidores. Estas reacciones conllevan a la precipitación de sulfato de calcio e hidróxidos metálicos, oxihidróxidos y otros compuestos.
Si
la capacidad de consumo de ácido es más alta que la generación de ácido, el drenaje puede ser neutro o básico.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
50
PROCESOS Y MIGRACION
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
26 51
La generación, la liberación, la movilidad y la atenuación de DAR (drenaje ácido de rocas), de DNM (drenaje neutro de minas) y de DS (drenaje Salino) son procesos complejos gobernados por una combinación de factores físicos, químicos y biológicos. El ingreso del drenaje al medio ambiente depende en gran medida de lo siguiente:
Características de las fuentes
Trayectorias Receptores
de desplazamiento involucrados
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
52
La dinámica del DAM en el ambiente es compleja y se puede entender como parte de los ciclos bioquímicos. En yacimientos y depósitos de residuos mineros (tranques de relave y botaderos de lastre) donde pueden existir cantidades variables de sulfuros metálicos, ocurre una variedad de procesos físicos, químicos y biológicos. Dichos procesos (naturales y antropogénicos), potencialmente pueden influir en la generación, en el transporte y en los efectos del DAR en el medio ambiente.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
27 53
El DAR se puede producir en la fuente u origen debido a varios factores (mineral sulfurado, oxígeno atmosférico, agua, etc.) Luego es transportado en el ambiente por medio de infiltraciones de aguas lluvia y/o por escorrentías, acidificándose y/o neutralizándose a la vez. Finalmente puede llegar al ambiente receptor (aguas, flora, fauna) causando diversos efectos.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
54
El proceso de DAR presenta, en general, características similares en todos los lugares donde ocurre. Sin embargo, tanto las condiciones que favorecen su generación, como las características y las particularidades de cada faena minera, son en general muy distintas. Esas condiciones influyen sobre el fenómeno y directamente en la naturaleza de la cinética de las reacciones de generación de ácido.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
28 55
Por lo tanto, el potencial y naturaleza del drenaje ácido de mina será específico del sitio y en función del tipo de yacimiento mineral. Los principales factores que inciden sobre la generación, sobre el transporte/movilidad y sobre los efectos de este fenómeno pueden ser agrupados en primarios, secundarios y terciarios. A su vez, se pueden subagrupar en geológicos, hidrológicos y mineros.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
56
FUENTES DE DRENAJE
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
29 57
Los disturbios resultantes de la extracción y del procesamiento de menas sulfuradas y los residuos generados por esas actividades son las fuentes primarias del DAR. Los métodos primarios de extracción son los siguientes: Minería
de superficie Minería subterránea Minería de soluciones o lixiviación in situ
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
58
La decisión de usar uno u otro método está dada, entre otros, por lo siguiente: La
profundidad del depósito
La
naturaleza de la mineralización (diseminada vs. vetas)
El costo de mover sobrecarga generalmente dicta el método a usar.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
30 59
La solubilidad de la mena determina la factibilidad de lixiviación in situ. Finalmente, la selección del método de explotación y el tratamiento definen cuáles serán las fuentes de DAR presentes.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
60 MINING METHOD
Solution Mining
Surface Mining
Underground Mining
Ore
Ore
Etapas principales de la extracción de metales
Los bloques rojos indican potenciales generadores de DAR, de DNM y de DS.
PRODUCT
Red boxes identify potential ARD, NMD and SD sources.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
31 61
Fuentes y recorridos de DAR, de DNM y de DS en tajos durante la operación y el cierre. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
62
Fuentes y recorridos de DAR, de DNM y de DS en labores subterráneas durante la operación y el cierre. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
32 63
Fuentes y recorridos de DAR, de DNM y de DS en botaderos de lastre. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
64
Fuentes y recorridos de DAR, de DNM y de DS en la depositación de relaves subacuáticos, método de construcción “aguas abajo”. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
33 65
Fuentes y recorridos de DAR, de DNM y de DS en la depositación de relaves subacuáticos, método de construcción “aguas arriba”. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
66
Fuentes y recorridos de DAR, de DNM y de DS en la depositación de relaves subacuáticos, método de construcción “línea de centro”. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
34 67
CARACTERIZACION
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
68
Los programas de caracterización ambiental están diseñados para recoger suficiente información y responder a las siguientes interrogantes: ¿Es
probable que ocurra DAR?
¿Qué
tipo de drenaje se espera: DAR, DNM, DS?
¿Cuánto
drenaje será generado y cuándo?
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
35 69
¿Cuáles
son las vías preferenciales que transportan contaminantes al ambiente receptor?
¿Cuáles
son los efectos ambientales anticipados de la liberación de DAR al ambiente?
¿Qué
se puede hacer para prevenir o mitigar o manejar el DAR?
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
70
Para responder a esas preguntas se requiere la participación de numerosas especialidades: Geología
Mineralogía
Hidrogeología Geoquímica Biología
Meteorología Ingeniería
Principalmente, las características geológicas de la mena y de la roca que la aloja definen el tipo de drenaje que resultará de la explotación minera. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
36 71
Componentes de un programa de caracterización de un sitio Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
72
Figure 4-2: Characterization Chapter Road Map progression of characterization Program key Questions Question # 1 ls ARD, NMD or SD a problem?
Mapa secuencial y temático para la caracterización Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
37 73
Las características geológicas de depósitos minerales ejercen controles importantes y predictivos en los aspectos ambientales de áreas mineralizadas.
Por lo tanto, las evaluaciones preliminares del potencial de DAR típicamente son formuladas en base a una revisión preliminar de la data recogida durante la exploración.
La base de datos ambiental de concentraciones de metales en distintos medios (agua, suelos, vegetación y biota) también puede entregar una indicación de potencial de DAR.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
74
La evaluación inicial del potencial de DAR es refinada durante el desarrollo y la operación de la mina y, en base a la data de caracterización detallada, se puede obtener una estabilización ambiental de las menas y de los residuos.
Durante el desarrollo de la mina, puede identificarse la magnitud y las fuentes de descarga de mina y los procesos sobre el ambiente.
Los límites de los cuerpos de agua receptores pueden delinearse basados en topografía. Por lo tanto, puede caracterizarse los límites del sitio.
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
38 75
Las investigaciones meteorológicas, hidrológicas e hidrogeológicas ayudan a caracterizar la cantidad y la dirección de movimiento de agua en la cuenca (ciclo hidrológico) para evaluar las vías de transporte de contaminantes.
Los potenciales receptores biológicos en la cuenca hídrica son identificados .
Basado en lo anterior, el foco del programa de caracterización del entorno de la cuenca hídrica evoluciona desde… Establecimiento de condiciones de línea base predicción de liberación y transporte del drenaje monitoreo de impacto y condiciones ambientales Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
76
A pesar que las minas son todas distintas (tipo de metal, clima, marco regulatorio, etc.), la forma general de caracterizar cada sitio es similar. Los cuatro pasos básicos y comunes a todos los sitios serían los siguientes: Definir la cantidad/calidad de drenaje potencialmente generado por las diferentes fuentes. las vías de transporte de aguas Identificar superficiales/subterráneas que transportan drenaje desde las fuentes hasta los receptores. Identificar los receptores que serán afectados por exposición al DAR. Estimar el riesgo a exposición. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
39 77
PREDICCION: INVESTIGACIONES, PRUEBAS Y GESTION DE DATOS Concepto básico: predecir la posible ocurrencia de DAR no solo dentro de 1 año ni 10 años, sino de los próximos 50 a 100 años. (responsabilidades de LP).
Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
78
La identificación temprana permitirá reducir los efectos ambientales de largo plazo y los costos asociados a las medidas correctivas, constituyéndose de esta forma la prevención. Se trata de determinar el comportamiento de sistemas complejos cuyas características varían de faena en faena, incluso dentro de una misma faena, donde existen sectores con distintos tipos de roca. Ing. Max Kobek Toledo -
[email protected] – Consultor Intercade
INTERCADE CONSULTANCY & TRAINING
www.intercade.org
