mineria aluvial

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

EXPOSICIONES TÉCNICAS

PRESENTACIÓN Las dos primeras ediciones de esta publicación denominada “Minería Aurífera Aluvial – Exposiciones Técnicas”, presentaron los textos de dos ciclos de conferencias de carácter divulgativo, que sobre aspectos de minería aurífera aluvial; se desarrollaron en las localidades de Cusco, Puerto Maldonado, Huepetuhe y Laberinto, áreas de influencia del ex – proyecto Minería Artesanal y Pequeña Minería y donde continúan su gestión la Dirección General de Minería y el Proyecto Pequeña Minería. En la presente edición y como el título de la publicación sugiere, se mantienen básicamente los artículos publicados anteriormente, conservando también la relación secuencial con respecto a las actividades mineras; que va desde temas de Geología, muestreo, diseño de minado, hasta aspectos metalúrgicos y ambientales; culminando con el de comercialización de oro. Se considera también un artículo de carácter general sobre el ejercicio de la actividad minera en el Perú. La oportunidad que brinda esta tercera edición, ha sido aprovechada para insertar unas cuantas referencias de actualización en algunos temas, pero se pretende mantener el carácter general y didáctico de la publicación que esperamos sea de gran utilidad para los mineros auríferos formales o en proceso de formalización y de todos los interesados en el quehacer de la minería aurífera del país.

INTRODUCCIÓN

ING. GUILLERMO MEDINA CRUZ Jefe del Proyecto Pequeña Minería - MEM

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN La zona más representativa de operaciones de Minería Aurífera Aluvial es el Departamento de Madre de Dios, siendo Huepetuhe, la localidad más emblemática en cuanto a su riqueza, producción y problemas generados.

concentración de oro, lo cual los hace especialmente atractivos para los mineros artesanales. Los métodos de explotación más utilizados son:

EXPLOTACIÓN: La explotación aurífera en el departamento de Madre de Dios, se realiza en dos zonas con características geomorfológicas diferenciadas: a)

Placeres de llanura aluvial (Playas y “Mon te”)

Corresponden a los depósitos de los sistemas fluviales en la parte baja o llanura y que se conocen como “point bar” en los ríos meandrizantes o “barras entrelazadas” en los ríos anastomozados. La mineralizacion económica, tiene una ocurrencia horizontal, en estructuras conocidas como “corridos” con alta

Canaleta : (Foto Nº 1)

Se desarrolla a lo largo de las playas de los ríos y “monte” y en épocas de estiaje. Consiste en alimentar la grava aurífera, mediante carretilla, a una “tolva – parrilla” colocada encima de una canaleta de recuperación. El suministro de agua utilizada para el lavado de la grava aurífera se efectúa mediante motobombas de 5 HP ó con baldes.

FOTO N° 1

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MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Dragas de succión (balsas) : (Foto Nº 2) Se desarrolla en los hechos de los ríos. Mediante ductos de succión de diámetros de 6”, bomba de 35 – 60 HP (manquera accionada por un buzo) y de 8”, 10” y 12” (tipo lanza, de fierro y accionadas mediante sistemas mecánicos o hidráulicos) se aspira el material aurífero

"Carancheras y chupaderas:" (Foto Nº 3) Se desarrolla tanto en “monte”, como en playa (“cantoneo”). Consiste en la succión del material aurífero por debajo del nivel freatico mediante bombas de 4” a 6” de 35 – 60 HP. El material succionado pasa a tolvas ubicadas en

del fondo del cauce utilizando bombas de sólidos de 35 – 90 HP. La tolva, parrilla, canaleta y equipo de bombeo se ubican sobre plataformas flotantes de fierro o madera (pontones). FOTO N° 2

tierra. En el caso de las chupaderas, el material aurífero es desagregado por “monitoreo” y las bombas y las tolvas están localizadas en tierra. FOTO N° 3

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

v

INTRODUCCIÓN

b)

Placeres en la terrazas de Piedemonte

Los métodos de explotación más utilizados son :

Están constituidos por depósitos en las denominadas “terrazas colgadas” que tienen potencia entre 20 – 60 m. y en donde la mineralización tiene una ocurrencia horizontal y vertical, enriquecida en la parte superior, así como hacia la base en contacto con el “Bed Rock”; con un estrato intermedio estéril de arcilla y limo.

Ingenio : (Foto Nº 4) Se desarrolla, tanto en las quebradas como en las partes altas y superficiales de las “terrazas colgadas”. Consiste en alimentar el material aurífero utilizando palas y picos a una acequia, por donde circula agua que acarrea el material a una canaleta de recuperación.

FOTO N° 4

Arrastre : (Foto Nº 5) Se efectúa preferentemente en la parte alta de las “terrazas colgadas” consiste en explotar los afloramientos de gravas en los acantilados, utilizando “monitores” que desmoronan el material aurífero que cae a un canal por donde dis-

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MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

curre agua que lo arrastra hacia una canaleta de recuperación. Este método requiere abundante agua, suministrado por una bomba de 16 – 35 HP.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS FOTO N° 5

Módulo ó “chute” : (Foto Nº 6) Se desarrolla, preferentemente en la parte superior de las “terrazas colgadas” de Hueypetuhe y Caychive y consiste en la utilización de cargadores frontales para los trabajos de arranque y

El módulo ó “chute” consiste en una tolva de dimensiones variable (generalmente 5m x 4m x 1.5m) donde se recepciona la grava aurífera. En la tolva se efectúa el lavado, mediante chorros de agua.

carguio y en algunos casos todavía, como transporte del material aurífero; hacia el módulo o “chute”. Recientemente se esta utilizando volquetes con tolvas de 15 m3 para el transporte. FOTO N° 6

monte y la porción menor pasa a una ó más canaletas de recuperación. BENEFICIO : Todos los procesos anteriormente descritos concluyen en una canaleta de recuperación de dimensiones y gradiente variables, por don-

El material mayor a 1/3” es descartado al desMINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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INTRODUCCIÓN de mediante flujo laminar de agua discurre la fracción menor a 1/3”. La canaleta se encuentra cubierta por yute (ya en desuso) ó alfombras acanaladas especiales, donde es retenida la arenilla aurífera, siendo eliminadas las fracciones livianas. Después de un turno de trabajo, se procede a sacudir las alfombras para recoger la arenilla aurífera y efectuar luego la amalgamación y finalmente el quemado de la misma, obteniendo el denominado oro “refogado”.

Se han elaborado planos catastrales generales y específicos del área. Sensibilización Ambiental Se implementó un programa de distribución gratuita, previa demostración de uso; de aproximadamente 900 recuperadores de mercurio (retortas) y 900 reactivadores de mercurio, incrementando su utilización hasta el orden del 60% con respecto al 1.9% del inicio del Proyecto.

ACCIONES Y LOGROS DEL MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

La perdida – emisión del mercurio al ambiente, se ha reducido en un 54%.

Las acciones del Ministerio de Energía y Minas, canalizadas a través de los ejes temáticos de formalización, sensibilización ambiental y capacitación, han posibilitado los siguientes logros:

Se han efectuado, análisis referenciales en 150 muestras de agua, sedimentos y materia orgánica, para estudiar el grado de dispersión del mercurio empleado en las operaciones mineras, obteniéndose en términos generales, valores por debajo de los límites permisibles señalados por la Organización Mundial de la Salud.

Formalización Se ha efectuado una encuesta minera múltiple, permitiendo generar una base de datos, en los aspectos principales siguientes:

Se ha concluido la primera fase del proyecto de Recuperación Ambiental de Huepetuhe, llevada a cabo con la Cooperación Técnica del Gobierno del Brasil, implementándose un vivero forestal de 5,000 “mudas” y reforestándose un área piloto de 6 has.

- Localización de áreas de trabajo - Número de operaciones mineras - Número de productores y trabajadores - Determinación de métodos de explotación y beneficio - Impactos ambientales generados - Status legal y formas organizativas de trabajo. Dación del Decreto Ley N° 851 que otorgó derecho preferencial para formulación de petitorios mineros a mineros informales que se encontraban explotando áreas libres. Se ha registrado avances en el proceso de titulación superiores al 80%. Se ha realizado inspecciones de fiscalización preventiva en treinta (30) operaciones mineras en las zonas de Huepetuhe y Caychive, sentando las bases para una efectiva fiscalización por las instancias pertinentes del Ministerio de Energía y Minas.

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MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

Con la Cooperación Técnica Alemana (BGR y GTZ) se ha elaborado el Proyecto “Minimización de Impactos Am bientales originados por las operaciones auríferas en el Departamento de Madre de Dios” el mismo que debería implementarse en el Segundo Semestre del año 2001.

Se han identificado como principales impactos, generados por las actividades auríferas la deforestación, sólidos en sus pensión y la colmatación del cauce del Río Huepetuhe.

Capacitación Minera Se han efectuado 160 sondajes eléctricos verticales en Huepetuhe y Caychive, permitiendo estimar 744 millones de m3 de grava aurífera con una Ley de 0.20 gr. Au/m3.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Con fines de asistencia técnica se han inspeccionado en reiteradas oportunidades la casi totalidad de las operaciones auríferas de las áreas de la llanura amazónica y terrazas de pie de monte (Huepetuhe y Caychive), capacitando a los mineros para la racional explotación de los placeres auríferos.

Proseguir con pruebas y evaluar rendimientos de nuevos equipos, de tecnología; Intermedia tales como concentradores centrífugos, amalgamadores de tambor, elutriadores trapiches, jig, espirales y otros que posibiliten aumentar la productividad en conducciones ambientalmente correc tas.

Se han realizado 17 eventos de capacitación en aspectos de normatividad minera, asuntos ambientales y de seguridad e hi giene minera.

Proseguir dentro del marco de cooperación técnica con Brasil; el “Proyecto Ejecutivo de recuperación ambiental de la zona de Huepetuhe” priorizando los aspectos de reforestación y tecnología minera.

Se han publicado dos ediciones (3,000 ejemplares) del folleto “Minería Aurífera Aluvial – exposiciones técnicas” y separatas en cada ciclo de capacitación minera.

Julio 2001.

Factores de Frenaje y Expectativas Los factores de frenaje de más actualidad, son los siguientes: La superposición de derechos Agrario, Minero y en algunos casos de terrenos asignados a Comunidades Nativas, en el De partamento de Madre de Dios y la escasa conciencia ambiental de los operadores mineros, constituyen las principales fuentes de conflictos y de frenaje para las acciones de formalización y de preservación ambiental auspiciados por el Ministerio de Energía y Minas. La falta de recursos y de fuentes de financiamiento no han permitido la implementación de avances tecnológicos comprobados tales como los concentradores knelson, amalgamadores de tambor y otros. Las expectativas más relevantes son: Avanzar en el proceso de formalización, no solamente en cuanto a la titulación minera, sino también en cuanto a la organización empresarial, comercialización y cumplimiento de la normatividad minero - ambiental. Consolidar e incrementar el uso de retortas, para mitigar la contaminación por mercurio y paralelamente investigar otros procedimientos tendentes a eliminar ó reducir significativamente la utilización del mercurio.

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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INTRODUCCIÓN

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MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

Exposición Nro 1

EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ

ING. HENRY LUNA CÓRDOVA Asesor Despacho Vice Ministerial de Minas MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ

1.

ACTIVIDADES MINERAS

Son actividades de la industria minera, las siguientes: cateo, prospección, exploración, explotación, beneficio, comercialización y el transporte minero. La calificación de estas actividades mineras corresponde al Estado. El ejercicio de las actividades mineras excepto el cateo, la prospección y la comercialización, se realiza exclusivamente bajo el sistema de concesiones, al que se accede bajo procedimientos que son de orden público. 1.1 ACTIVIDADES MINERAS QUE NO REQUIEREN EL TITULO DE CONCESIÓN. La Ley General de Minería dispone que el cateo, la prospección y la comercialización de minerales son actividades libres en el territorio nacional y no requieren el título de concesión minera. Cateo: Es la acción conducente a poner en evidencia indicios de mineralización por medio de labores mineras elementales. Prospección: Es la investigación conducente a determinar áreas de posible mineralización, por medio de indicaciones químicas y físicas, medidas con instrumentos y técnicas de precisión.

El cateo y la prospección son actividades libres en todo el territorio nacional. Estas actividades no podrán efectuarse por terceros en áreas donde existan concesiones mineras, áreas de no admisión de denuncios y terrenos cercados o cultivados, salvo previo permiso escrito de su titular o propietario, según sea el caso. Esta prohibido el cateo y la prospección en zonas urbanas o de expansión urbana, en zonas reservadas para la defensa nacional, en zonas arqueológicas y sobre bienes de uso público; salvo autorización previa de la entidad competente.

Comercialización: La comercialización de productos minerales es libre, interna y externamente y para su ejercicio no se requiere el 4 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

otorgamiento de concesión.

Los productos minerales comprados a personas autorizadas para disponer de ellos, no son reivindicables. La compra hecha a persona no autorizada, sujeta al comprador a la responsabilidad correspondiente, por lo tanto, el comprador está obligado a verificar el origen de las sustancias minerales. El D.S. Nº 005-91-EM/VMM del 20/03/91, declara la libre comercialización del oro en bruto o semielaborado, así como el obtenido como producto directo de un proceso minero y/o metalúrgico. 1.2 ACTIVIDADESQUE REQUIEREN EL TITULO DE CONCESIÓN.

Para ejecutar las actividades: mineras, de beneficio, de labor general y de transporte minero, se requiere la aprobación del título de concesión y la aprobación de un Estudio de Impacto Ambiental (EIA).

Las concesiones se otorgan tanto para la acción empresarial del Estado, cuanto de los particulares, sin distinción ni privilegio alguno A continuación se describen estas actividades:

Exploración: Es la actividad minera que permite demostrar las dimensiones, posición, características mineralógicas, reservas y valores de los yacimientos minerales.

Para ejecutar las labores de exploración, además, de haber obtenido el título de concesión minera se requiere el acuerdo previo con el propietario del terreno superficial o la culminación del proceso de servidumbre, según lo dispuesto por la Ley N° 26615 (Ley de la Inversión Privada en el Desarrollo de las Actividades Económicas en las Tierras del Territorio Nacional y de las Comunidades Campesinas Nativas), modificada por la ley N° 26570.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Para efectos de la calificación y aprobación de los proyectos de exploración, éstos se clasifican en tres categorías: A, B y C, las mismas que se definen en función de la intensidad de la actividad y el área que será directamente afectada durante su ejecución. En la ilustración N° 1, se describen los parámetros considerados en cada categoría, sin embargo, para tener un mayor alcance se recomienda a los exploradores el análisis del Reglamento de Protección Ambiental para las Actividades de Exploración aprobado por Decreto Supremo N° 038-98-EM, publicado el 30 de noviembre de 1998 en el Diario oficial "El Peruano".

Es la actividad que consiste en la extracción de los minerales contenidos en un yacimiento minero.

CIERRE DE LAS ACTIVIDADES DE

En el EIA, se evalúan y describen los aspectos físico-naturales, biológicos, socio-económicos y culturales en el área de influencia del proyecto, con la finalidad de determinar las condiciones existentes y capacidades del medio, analizar la naturaleza, magnitud y prever los efectos y consecuencias de la realización del proyecto. Se indican, además, las medidas de previsión y control a aplicar para lograr un desarrollo armónico entre las operaciones de la industria minera y el medio ambiente.

EXPLORACIÓN El titular minero tiene la obligación de iniciar las labores de rehabilitación de aquellas áreas perturbadas inmediatamente después de haber concluido su utilización, incluyendo las carreteras de acceso. Estas acciones se deben efectuar tomando como referencia los lineamientos de la Guía Ambiental de Plan de Cierre. El titular queda exceptuado de realizar labores de rehabilitación de aquellos caminos, carreteras u otras facilidades que sean de interés para él o para terceros, siempre que éstos lo soliciten al titular y asuman la responsabilidad ambiental sobre dichas facilidades. esta excepción deberá ser puesta en conocimiento del Ministerio de Energía y Minas con la documentación sustentatoria correspondiente.

TRANSFERENCIA DE LOS DERECHOS DE EXPLORACIÓN En el caso de que el Titular transfiera o ceda sus derechos de exploración, el adquiriente o cesionario estará obligado a ejecutar los compromisos asumidos en la Declaración Jurada o la Evaluación Ambiental que le haya sido aprobada o transferida. En el caso de que se desee modificar el Proyecto de Exploración original, debe comunicarse al Ministerio de Energía y Minas. Explotación :

Se exige a los titulares de concesiones mineras que proyectan iniciar la etapa de explotación la presentación y aprobación de un EIA. El Estudio de Impacto Ambiental (EIA) Contiene los estudios que deben efectuarse en proyectos para la realización de actividades en concesiones mineras, de beneficio, de labor general y de transporte minero.

Por excepción en el caso de canteras de material de construcción se requiere adicionalmente al EIA, la presentación de un Plan de Minado de acuerdo a lo dispuesto en la (R.M. Nº 188-97-EM/VMM).

Concesión de Beneficios : Beneficio es el conjunto de procesos físicos, químicos y/o físico-químico que se realizan para extraer o concentrar las partes valiosas de un agregado de minerales y/o para purificar, fundir o refinar metales; comprende las siguientes etapas:

Preparación Mecánica.- Proceso por el cual se reduce de tamaño, se clasifica y/ o lava un mineral. Metalurgia.- Conjunto de procesos físicos, químicos y/o físico-químico que se realizan para concentrar y/o extraer las sustancias valiosas de los minerales. MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ

6 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Refinación.- Proceso para purificar los metales de los productos obtenidos de los procedimientos metalúrgicos anteriores.

La concesión de beneficio otorga a su titular el derecho a extraer o concentrar la parte valiosa de un agregado de minerales desarraigados y/o a fundir, purificar o refinar metales, mediante un conjunto de procesos físicos, químicos y/o físico-químicos.

2.

SOLICITUD DE UNA CONCESIÓN MINERA

La solicitud de una concesión minera esta en permanente evolución, así tenemos, que entre 1900 a 1990, para identificar una concesión minera se tomaban como referencia los accidentes topográficos naturales y se identificaba con coordenadas arbitrarias los vértices de las concesiones mineras (Ilustración N° 2). A partir de 1992, los derechos mineros se identifican con coordenadas UTM (PSAD56), desde el momento en que se solicita el petitorio minero.

A continuación se describen los principales aspectos técnicos y legales a tener en cuenta para obtener una concesión minera: 2.1

DECRETO LEGISLATIVO N° 708

El Decreto Legislativo N° 708, conocido como “Ley de Promoción de Inversiones en el Sector Minero” , vigente desde el 14 de noviembre de 1991, declaró de interés nacional la promoción de inversiones en la actividad minera.

Además, modificó la unidad de medida de la concesión minera y dispuso la creación del “Sistema de Cuadrículas” actual, adicionalmente, dictó un conjunto de medidas con la finalidad de que los derechos mineros anteriores al D.L. N° 708 se identifiquen en coordenadas UTM (PSAD-56).

Por otro lado, el Texto Único Ordenado de la Ley General de Minería (TUO) aprobado por D.S. N° 018-92-EM, dispuso que el otorgamiento de concesiones mineras se establece a través de una jurisdicción nacional descentralizada, a cargo del Registro Público de Minería (RPM), la misma que tiene la función de administrar un “Sistema de Cuadrículas” de cien hectáreas cada una y divide el territorio nacional con arreglo a las coordenadas UTM, con la finalidad de incorporar en dichas cuadrículas los nuevos petitorios.

2.2

SISTEMA DE CUADRICULAS

El Sistema de Cuadrículas creado por el Ministerio de Energía y Minas, se elaboró sobre la base del Cuadro de Empalmes de la Carta Nacional a escala 1/100,000 elaborado por el Instituto Geográfico Nacional (IGN). El Sistema de Cuadrículas, se define como la división cartográfica del territorio nacional en extensiones de 1 Km. X 1 Km. en dirección norte sur y este oeste identificadas con coordenadas UTM (PSAD 56), las mismas que constituyen el cuadrillado básico para la formulación de petitorios mineros

2.3 DETERMINACION DEL DE CUADRICULAS

SISTEMA

Para la determinación del Sistema de Cuadrículas se toman como puntos de origen: la intersección del meridiano 69° y latitud 0° para la zona 19; Meridiano 75° y latitud 0° para la zona 18, y Meridiano 81° y Latitud 0° para la zona 17 (ilustración N° 3).

Las coordenadas Universal Transversal Mercator UTM (referidas al Elipsoide Internacional y el datum PSAD56) del punto de origen de cada una de las zonas mencionadas son: Este = 500,000 y Norte = 10’000,000.

A partir de los puntos de origen señalados se ha dividido el territorio nacional en una red de cuadrículas de un kilómetro de lado equivalente a 100 Hectáreas.

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ

8 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS 2.4 UNIDAD BÁSICA DE MEDIDA DE LA CONCESION MINERA

Energía y Minas.

La unidad básica de medida de la concesión minera se define como una figura geométrica determinada por coordenadas UTM, con una extensión de 100 Has, según el Sistema de Cuadrículas oficializado por el Ministerio de

La concesión se otorga en extensiones de 100 a 1000 Has, en cuadrículas o conjunto de cuadrículas colindantes al menos por un lado, salvo en el dominio marítimo donde podrán otorgarse áreas de 100 a 10,000 Has.

CUADRICULA UNIVERSAL TRANSVERSAL MERCATOR FALSA ORDENADA 81°

78°

.

10,000 m

75°

72°

69°

LINEA ECUATORIAL

Y

MERIDIANO CENTRAL (ZONA 18)

ZONA 18

0 (FALSO ORIGEN)

500,000 m.

X

ILUSTRACION N° 03

Ilustración N° 3

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ

3.

CLASIFICACION DE LAS CONCESIONES MINERAS

Antes del D.L. N° 708, las concesiones mineras en función al derecho otorgado se clasificaban en: exploración y explotación, además, según el tipo de sustancia se clasificaban en: metálicas (comprendía las concesiones auríferas y metales pesados provenientes de yacimientos detríticos), carboníferas, no metálicas y geotérmicas. A partir del D.L. N° 708, se simplifica el sistema para otorgar concesiones mineras y aparece una nueva clasificación: metálicas y no metálicas, según la clase de sustancia sin superposición ni prioridad entre ellas.

PRIORIDAD DE LOS DERECHOS MINEROS FORMULADOS ANTES DEL D.L. N° 708

Los derechos mineros solicitados antes del D.L. N° 708, son prioritarios por antigüedad a los nuevos petitorios mineros solicitados de acuerdo al sistema de cuadrículas vigente (ilustración N° 4). La Ley establece que si dentro del área encerrada por una cuadrícula o conjunto de cuadrículas existen denuncios o concesiones mineras peticionadas con anterioridad al día 15 de diciembre de 1991, los nuevos petitorios solo comprenderán las áreas libres de la cuadrícula o conjunto de cuadrículas.

SISTEMA CLASICO Vs. SISTEMA DE CUADRICULAS 8´558,000

8´554,000

RO INE 08 M º7 CIO .L. N UN S DEL D N DE ANTE

PETITORIO MINERO D.L. Nº 708

Los denuncios y concesiones mineras solicitadas antes del D.L. Nº 708 de acuerdo a los SISTEMAS TOPOGRAFICOS de su época, prevalecen en su integridad sobre el área solicitada por los petitorios mineros formulados con COORDENADAS UTM (PSAD56) de acuerdo al SISTEMA DE CUADRICULAS oficializado mediante R.M. Nº 320-91-EM

SISTEMA DE CUADRICULAS

8`550,000 340,000

344,000

Ilustración N° 4

10 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

348,000

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

4.

DERECHO DE VIGENCIA

A partir del año de formulación del petitorio, el concesionario está obligado a pagar el derecho de vigencia equivalente a US$ 3.00 por año y por hectárea otorgada o solicitada (Excepcionalmente por el año 2001 es de US$ 4.00). Para los que obtengan certificado de Pequeño Productor Minero, el derecho de vigencia es equivalente a US$ 1.00 por año y por hectárea otorgada o solicitada. En el caso de petitorios, denuncios y concesiones mineras no metálicas ubicados en áreas urbanas y de expansión urbana otorgadas para la explotación de materiales de construcción: arcillas, gravas, arena y piedra, ubicados en áreas urbanas y de expansión urbana, el derecho de vigencia equivale al 2.5 % de la UIT por año y por hectárea.

5. CONSIDERACIONES GENERALES PARA SOLICITAR UN PETITORIO MINERO Las personas naturales o jurídicas que deseen solicitar un petitorio minero deberán tener en cuenta las siguientes consideraciones generales: a. Identificar en la Carta Nacional la zona mineralizada a solicitar. b. Identificar con coordenadas UTM (PSAD 56) las cuadrículas en las que se ubica el área mineralizada. c. Tener presente que el territorio peruano esta ubicado entre las zonas 17, 18 y 19, lo cuál determina que si no se especifica correctamente este dato, es posible que el petitorio minero se ubique en tres lugares diferentes. d. Dibujar en la Carta Nacional que corresponda, el área mineralizada y determinar la cuadrícula o poligonal del conjunto de cuadrículas a solicitar. e. Solicitar en las Oficinas de Trámite Documentario del Instituto Nacional de Concesiones y Catastro minero (INACC) el formato de solicitud de Petitorio Minero, en el cuál se

deberán llenar los datos técnicos y legales solicitados (ilustración N° 5 y 6) f. Solicitar un plano pre catastral en el INACC con la finalidad de verificar si el área que deseamos solicitar esta libre. g. En el formato de solicitud de petitorio minero se debe llenar lo siguiente:

g.1 Datos de ubicación :

Ejemplo:

Departamento

:

Piura

Provincia

:

Piura

Distrito

:

Castilla

g.2 Extensión y Cuadrículas :Se puede solicitar petitorios por una extensión de 100 a 1000 Has, es decir, de 1 a 10 cuadrículas. Por excepción se pueden solicitar petitorios de 100 a 10,000 Has, en las áreas de dominio marítimo, además, se pueden formular polígonos irregulares en el caso de que el área solicitada se encuentre en línea de frontera o zona de traslape.

En el caso de que el petitorio se ubique en zona urbana o de expansión urbana se debe aplicar el procedimiento especificado en la Ley N° 27015 que entró en vigencia el 19 de Diciembre de 1998.

g.3 Datos de la Carta Nacional : Ejemplo Número de Hoja IGN

:

11-B

Nombre de la Hoja

:

PIURA

Zona

:

17

Escala

:

1/100,000

h. Identificación de la cuadrícula o de la poligonal cerrada del conjunto de cuadrículas solicitadas, con coordenadas UTM referidas al elipsoide Internacional y el datum Provisional Sud Americano ( PSAD56). i. La cuadrícula o conjunto de cuadrículas deben ser colindantes al menos por un lado. MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ Ilustración N° 5

Lugar y recepción, fecha, hora y código del derecho minero)

PETITORIO MINERO (1.- Solicitud presentada por: UNA PERSONA NATURAL) Llenar con letra imprenta original y 02 copias en Lima. Original y 03 copias en otras Oficinas del RPM 1.- DATOS DEL PETITORIO NOMBRE DEL PETITORIO MINERO:

(Si el nombre está compuesto por dos o más palabras deje un casillero en blanco y no las separe con rayas, puntos, comas o símbolos extraños. No usar nombre igual a un Derecho Minero vigente)

Clasificación: Sustancia: 6 Mármol

Metálica 1

Arena 2

7

Sílice

8

Piedra

No Metálica

3 Grava

Baritina 9

4

Arcilla

5

Yeso

Otros

DATOS DEL AREA SOLICITADA: DISTRITO(S)

:

PROVINCIA

:

DEPARTAMENTO

:

EXTENSION

:

NUMERO DE LA HOJA DEL IGN

:

ZONA

:

hectáreas NOMBRE DE LA HOJA: 17

18

19

ESCALA:

(Marcar la zona de ubicación del área solicitada, de lo contrario su derecho minero será extinguido)

CONSIGNAR TODOS LOS DATOS QUE SE SOLICITAN, PARA EVITAR INCONVENIENTES EN LA TRAMITACION DEL PETITORIO MINERO 12 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

Ilustración N° 6

2. COORDENADAS UTM DEL VERTICE DE LA CUADRÍCULA O POLIGONO (Indicar los vértices del área solicitada en sentido horario)

VERTICE 1

NORTE

ESTE

2 3

. . .

. . .

4

.

.

5

.

.

6

.

.

7 8

. .

. .

9

.

.

10 11

. .

. .

12

.

.

13 14

. .

. .

15 16

. .

. .

17

.

.

18

.

.

19

.

.

20

.

. MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

13

EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ j. Los titulares pueden ser: personas naturales o personas jurídicas (inscripción registral minera).

k. De acuerdo a lo dispuesto en el artículo 71° de la Constitución Política del Perú de 1993, los extranjeros tienen restricciones para solicitar derechos mineros dentro de los cincuenta kilómetros de la línea de frontera (ilustración N° 11) .

l. Cancelar el derecho de vigencia teniendo en cuenta que por cada hectárea peticionada, en caso de sustancias metálicas o no metálicas, es de (US$ 3.00) pero excepcionalmente por el presente año es de US$ 4.00 y si es Pequeño Productor Minero, un dólar americano (US$ 1.00). En el caso que el petitorio se ubique en zonas urbanas y de expansión urbana se debe pagar el derecho de vigencia de acuerdo a lo especificado en la Ley N° 27015 y su reglamento respectivo. m. Cancelar el equivalente al 10 % de la U.I.T. por derecho de trámite a nombre del Registro Público de Minería en las cuentas corrientes señaladas en la solicitud. n.

Se recomienda señalar un domicilio den-

tro del radio urbano.

6. CASOS ESPECIALES EN LA TRAMITACION DE UN PETITORIO Los petitorios mineros identificados con una a diez cuadrículas siguen un procedimiento sencillo cuando se encuentran libres o están parcialmente superpuestos a derechos mineros solicitados antes del D.L. N° 708, sin embargo, existen algunos casos especiales que se presentan al momento de formular el petitorio (dominio marítimo, línea de frontera, franja de traslape, zona urbana o de expansión urbana) o durante el procedimiento ordinario minero (simultaneidad, fraccionamiento) y que necesitan un tratamiento especial y tomar las precauciones que el caso requiera. Estos casos se describen a continuación:

6.1 Petitorios Simultáneos: Se consideran petitorios simultáneos (ilustración N° 7) a las solicitudes presentadas sobre la misma cuadrícula o conjunto de cuadrículas en el mismo día y hora.

¿SIMULTANEIDAD DE PETITORIOS? El caso de SIMULTANEIDAD se da, cuando se presentan a la misma hora dos o más petitorios mineros (Ejemplo: A y B) sobre cuadrículas comunes. 8´272,000

8´272,000

COORDENADAS UTM DE LAS DOS CUADRICULAS SIMULTANEAS

A

Vértice

Norte

Este

1

8´267,000

603,000

2

8´265,000

603,000

3

8´265,000

4

8´267,000

602,000

A

602,000 8´268,000

8´268,000

8´264,000

El remate es ganado por “A”, por lo tanto, conserva En su integridad el área original solicitada

Cuadrículas simultáneas entre dos o más petitorios se someten a remate

600,000

8´264,000

B

Al haber perdido el remate “B”, tiene que reducirse al área disponible

604,000

600,000

B 604,000

Ilustración N° 7 Si se presentaran simultáneamente solicitudes con coordenadas UTM que permitan determinar la existencia de superposición so14 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

bre un área determinada se rematará el área entre los peticionarios. La Oficina de Concesiones Mineras del

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS INACC es la encargada de determinar el día y hora del remate.

dan un conjunto de cuadrículas (ilustración N° 8) cuando exista superposición en alguna de las cuadrículas que quiebre la colindancia por un lado del conjunto de cuadrículas peticionadas, o cuando se renunciara a una (1) o más cuadrículas, que quiebren igualmente el conjunto de cuadrículas.

6.2 Fraccionamiento de Petitorios Mineros La autoridad minera podrá disponer el fraccionamiento de los petitorios que compren-

Ilustración N° 8 ¿FRACCIONAMIENTO DE PETITORIOS? El caso de FRACCIONAMIENTO se da, cuando se presentan a diferente hora dos o más petitorios mineros (Ejemplo: A y B) sobre cuadrículas comunes y uno de los petitorios se tiene que dividir. 8´272,000

8´272,000 HORA DE PRESENTACION PETITORIOS MINEROS Petitorio “A”:

8.3O a.m.

Petitorio “B”

8.35 a.m.

Petitorio “A” conserva su área original (10 cuadrículas

B-2

A

A A

8´268,000

A

8´268,000

B-1

B

El petitorio “A” es prioritario en el área al petitorio “B” Petitorio “B” se fracciona en dos nuevos petitorios: B -1 y B -2 que en el futuro se tramitarán independientemente

8´264,000

8´264,000

600,000

600,000

604,000

6.3 Petitorios ubicados en zona de

604,000

la Unidad Básica de medida superficial de la concesión minera (ilustración N° 9), podrá solicitarse áreas menores o mayores de cien (100), cuya forma podrá ser de una poligonal cerrada.

frontera. Por excepción en los casos en que por razones de frontera quede un espacio libre de forma y extensión que no permita establecer

Ilustración N° 9 ¿PETITORIOS EN LINEA DE FRONTERA? LA RINCONADA CARTA NACIONAL: 1/100,000

HOJA: 30-Y

6

6

2

Se pueden solicitar polígonos irregulares en las zonas de frontera donde no sea posible solicitar cuadrículas completas

4

1

3

5 7

7

BO LIV IA

8´368,000

PERU 468,000

BO LIV IA

8´372,000

472,000

PROYECCION MERCATOR TRANSVERSA DATUM HORIZONTAL PROVISIONAL LA CANOA1956 (VENEZUELA) DATUM VERTICAL: NIVEL MEDIO DEL MAR (MAREOGRAFO) ZONA 19 ESFEROIDE INTERNACIONAL

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

15

EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ 6.4 Petitorios ubicados en Dominio

tes a dominio marítimo, podrán otorgarse cuadrículas de 100 a 10,000 hectáreas (ilustración N° 10).

Marítimo

Por excepción, en las zonas correspondien-

Ilustración N° 10 PETITORIOS EN DOMINIO MARITIMO

ILO

CARTA NACIONAL : 1/100,000

HOJA : 36-T

8,020,000

5

6

1

2

4

8´016,000

8´012,000

En dominio marítimo por excepción se pueden solicitar de 100 a 10,000 hectáreas 276,000

7

8

3

OCEAN O PACIF ICO 280,000

286,000

284,000

290,000

PROYECCION MERCATOR TRANSVERSA DATUM HORIZONTAL PROVISIONAL LA CANOA1956 (VENEZUELA) DATUM VERTICAL: NIVEL MEDIO DEL MAR (MAREOGRAFO) ZONA 19 ESFEROIDE INTERNACIONAL

6.5 Petitorios ubicados en Franja de Traslape

da respectivamente). 6.6 Petitorios ubicados en áreas Urbanas o de Expansión Urbana

Por excepción en los casos en que por razones de las franjas de traslape en las zonas 17, 18 y 19 de la Carta Nacional quede un espacio libre de forma y extensión que no permita establecer la Unidad Básica de medida superficial de la concesión minera, podrá solicitarse áreas menores o mayores de cien (100) hectáreas, cuya forma podrá ser de una poligonal cerrada.

El procedimiento para los petitorios solicitados en las franjas de traslape (zonas 1718 y 18-19) se rige a lo dispuesto en la Resolución Ministerial N° 320-91 EM/DGM. Para las franjas de traslape entre las zonas: 17, 18 y 19 de la Carta Nacional, se toma como coordenadas de origen el Meridiano Central (MC) de la zona 18, a partir del cual se sigue la secuencia de medición de un kilómetro, tanto hacia la zona 17 como a la 19, hasta alcanzar la coordenada principal de éstas zonas (Última y primera coordena16 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

La Ley N° 27015 que entró en vigencia el 19 de diciembre de 1998, modificó el procedimiento para la solicitud de un petitorio ubicado en áreas Urbanas o de Expansión Urbana aprobadas por Ordenanza Municipal. Los aspectos que resaltantes de esta ley son los siguientes : 6.6.1 Limitación en Áreas Urbanas No se otorgarán títulos de concesiones mineras metálicas y no metálicas, ni se admitirán solicitudes de petitorios mineros en áreas urbanas, calificadas por Ordenanza Municipal Excepcionalmente por ley expresa se admite petitorios y se otorga concesiones mineras en áreas urbanas

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

6.6.2 Limitación en Áreas de Expansión Urbana El otorgamiento de titulo de concesión minera metálica y no metálica, es mediante R.S. con opinión favorable de la municipalidad provincial y de la distrital.

El área previamente debe ser calificada por Ordenanza Municipal

La opinión técnica de la municipalidad provincial y distrital deberá ser formulada en un plazo de 6 meses, de no haberse formulado dicha opinión, o sea negativa, la autoridad minera emitirá R.J. rechazando el petitorio, y el área será declarada no peticionable. 6.6.3 Plazo de vigencia de la concesión minera La concesión minera no metálica, en área de expansión urbana, se otorga hasta un plazo de 5 años, las concesiones metálicas hasta 10 años, renovables en ambos casos hasta por plazos de igual termino. Por excepción, solo por D.S. se puede ampliar los plazos de vigencia que indican los artículos 2° y 5° de la Ley N° 27015. 6.6.4 Extensión de los petitorios

Los petitorios de concesiones mineras metálicas y no metálicas ubicadas en áreas de expansión urbana se formulan en extensiones de 10 hectáreas y hasta por un máximo 100 hectáreas cuyos vértices deben fijarse en coordenadas UTM de acuerdo con el sistema de cuadriculas establecido para este caso especial (ilustración N° 11). Para efecto de adecuar la forma y el área de los petitorios solicitados de acuerdo artículo 11º de la Ley General de Minería (TUO) y que se encuentren superpuestos total o parcialmente a las áreas urbanas o de expansión urbana, se subdividirán las cuadrículas en exactamente diez (10) rectángulos de 10 hectáreas. Cada rectángulo tendrá las siguientes dimensiones: 500 m. de largo por 200 m. de ancho, estando la mayor longitud orientada en dirección Norte - Sur.

El rectángulo así definido, constituye la unidad de medida de 10 hectáreas establecida por la Ley, cuya posición se fijará por las coordenadas UTM de sus vértices. Las coordenadas Este y Oeste serán expresadas en múltiplos de doscientos (200) metros y las Norte - Sur en múltiplos de quinientos (500) metros a partir de los puntos de origen, que señala la Resolución Ministerial N° 320-91-EM/DGM, del 28 de diciembre de 1991. Las disposiciones así contenidas en la Ley General de Minería y sus Reglamentos, son aplicables a estos petitorios en todo lo que no se oponga a la Ley.

¿PETITORIOS EN ZONA URBANA O EXPANSION URBANA? LEY Nº 27015 SUBDIVISION DE LA CUADRICULA BASICA DE 100 HAS. 8´372,000

OC EA NO

500m

8´368,000

500m

N

PA CIF ICO

468,000

200m

200m

DATUM HORIZONTAL PROVISIONAL LA CANOA1956 (VENEZUELA)

200m

200m

LEYENDA

472,000

PROYECCION MERCATOR TRANSVERSA

200m

•SISTEMA DE CUADRICULAS NORMAL: 100 Has •SISTEMA DE CUADRICULAS URBANO: 25 Has. •AREA URBANA

DATUM VERTICAL: NIVEL MEDIO DEL MAR (MAREOGRAFO) •AREA DE EXPANSION URBANA

ZONA 19 ESFEROIDE INTERNACIONAL

ILUSTRACION Nº 11

Ilustración N° 11 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

17

EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ 6.6.5

Derecho de Vigencia

Están afectos todos los petitorios, denuncios concesiones mineras no metálicas para materiales de construcción: arcillas, gravas, arena y piedra, equivalente al 2.5% de la UIT por año y por hectárea. En caso de rechazo del petitorio por opinión negativa o silencio administrativo municipal, procede la devolución del pago efectuado por derecho de vigencia (D.S. N° 03-94-EM). 6.6.6 Yacimientos No Metálicos para producción de Cemento No se aplica éste derecho de vigencia a las concesiones mineras no metálicas, cuando el titular acredite ante la Dirección General de Minería, que su producción esta destinada exclusivamente a la elaboración de cemento. 6.6.7 Procedimiento de Regularización

11.6.8 Reducción y fraccionamiento

Los titulares cuyos derechos mineros se encuentren total o parcialmente en áreas de expansión urbana podrán solicitar al Registro Público de Minería la reducción o el fraccionamiento del área de su derecho minero. Si el derecho minero comprende un conjunto de rectángulos dentro y fuera del área de expansión urbana, el derecho de vigencia corresponderá al que señala la Ley General de Minería para aquellos rectángulos que se encuentran totalmente fuera. Los demás rectángulos pagarán el derecho de vigencia establecido en la Ley.

7.

CAUSALES DE EXTINCION DE UN DERECHO MINERO

Las causales de extinción de un derecho minero que se estipulan en la legislación minera vigente son las siguientes:

7.1 Todos los titulares de concesiones mineras ubicadas en áreas urbanas y de expansión urbana, en un plazo de 2 años para las metálicas (Plazo vencerá el 19 de diciembre del 2000) y 1(un) año para las no metálicas (Plazo que ya venció el 20 de diciembre de 1999), contados a partir del 19 de diciembre de 1999 deben presentar la autorización de uso del terreno superficial o acreditación de su propiedad y contar, además, con los siguientes documentos aprobados por la Dirección General de Minería:

· Estudio de Impacto Ambiental ( E.I.A.) o Programa de Adecuación y Manejo Am biental (PAMA), según corresponda. · Planeamiento de Minado.

Caducidad

Produce la caducidad de los denuncios, petitorios y concesiones mineras, así como de las concesiones de beneficio, labor general y transporte minero, el no pago oportuno del derecho de vigencia o de la penalidad según sea el caso, durante dos años consecutivos. De omitirse el pago de un año, su regularización podrá cumplirse con el pago y acreditación del año corriente, dentro del plazo previsto en el artículo 39° de la presente Ley.

En todo caso, el pago se imputará al año anterior vencido y pagado.

· Plan de Cierre 7.2 El incumplimiento constituye causal de extinción del derecho minero y el área respectiva será declarada como no peticionable.

18 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

Abandono

Incumplimiento por el interesado de las normas del procedimiento minero aplicables al título en formación.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS 7.3

Nulidad

Derecho minero solicitado por personas inhábiles (funcionarios, empleados públicos, autoridades políticas, miembros de las fuerzas armadas y policiales, cónyuges y parientes de personas inhábiles).

7.4

Cancelación

En el caso de superposición total a derechos prioritarios, o cuando el punto de partida de un denuncio minero en trámite (antes del D.L. N° 708) resulte inubicable. 7.5

Rechazo

Los petitorios en los que se haya omitido los recibos de pago del derecho de vigencia y/ o derecho de trámite y aquellos en que no se hubiera consignado la información sobre las coordenadas UTM (no señalar las coordenadas Norte y Este de los vértices) del área pedida serán rechazados por la Oficina de Concesiones Mineras.

En el caso de concesiones mineras ubicadas en Zonas Urbanas y de Expansión Urbana, la autoridad minera emitirá Resolución Jefatural rechazando el petitorio minero cuando no se cuente con la opinión técnica de la Municipalidad Provincial y Distrital de acuerdo a lo dispuesto en la Ley N° 27015. 7.6

Inadmisibilidad

Las solicitudes que no se adecuan al “Sistema de Cuadrículas” vigente aprobado por Resolución Ministerial N° 320-91-EM/DGM, así como aquellas, en las que no se identifica correctamente la cuadrícula o conjunto de cuadrículas por: Error en las coordenadas UTM, falta de colindancia por un lado dentro del conjunto de cuadrículas solicitadas, exceder el área máxima establecida por Ley o por error u omisión en la identificación de las zonas: 17, 18 o 19; no se ingresan al Sistema de Cuadrículas y se declaran inadmisibles por la Oficina de Concesiones Mine-

ras archivándose los actuados.

8. SISTEMA DE INFORMACION GEOLOGICO, CATASTRAL Y MINERO AMBIENTAL El Título Preliminar de la Ley General de Minería establece que “El Estado evalúa y preserva los recursos naturales, debiendo para ello desarrollar un Sistema de Información Básico para el fomento de la inversión”

La base para que un inversionista lleve adelante un proyecto minero, es un buen sistema de información, para tal efecto el Ministerio de Energía y Minas y sus instituciones descentralizadas: Instituto Nacional de Concesiones y Catastro Minero y el Instituto Geológico Minero Metalúrgico (INGEMMET) ha desarrollado un Sistema de Información Geológico, Catastral y Minero – Ambiental. Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET) El INGEMMET prepara los mapas geológicos regionales que conforman la Carta Geológica Nacional y el inventario de los recursos minerales, productos destinados a facilitar la interpretación geológica del territorio nacional, el estudio de la mineralización y la orientación de la exploración. Instituto Nacional de Concesiones y Catastro Minero (INACC) El INACC cuenta con un Sistema de Información relacionado con el Catastro Minero Nacional, al que se puede acceder vía INTERNET, además, tiene una sala de consulta en la que el usuario minero puede visualizar en cualquier momento sus expedientes mineros.

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

19

EJERCICIO DE LA ACTIVIDAD MINERA EN EL PERÚ Ministerio de Energía y Minas (MEM)

En el MEM, los usuarios pueden obtener información de los proyectos mineros y unidades mineras que se encuentran en las etapas de exploración, explotación, beneficio, labor general y transporte minero, además,

se proporciona información ambiental relacionada con el control del impacto ambiental de las actividades mineras y energéticas. Para acceder a estos sistemas de información geográfico y tener mayor información relacionada con el desarrollo de la actividad minera en el Perú se recomienda consultar a las siguientes páginas web: www.inac.gob.pe, www.ingemmet.gob.pe, www.mem.gob.pe

Foto 1: Brigada de Campo del proyecto “Catastro Minero Nacional” Nevado “El Burro” – Huanuco

LEVANTAMIENTOS GEODÉSICOS En el pasado, los vértices de las concesiones mineras se identificaban con coordenadas arbitrarias, actualmente, las concesiones mineras se identifican con coordenadas Universal Tranversal Mercator (UTM PSAD56) y el replanteo de los vértices se facilita con la aplicación de la tecnología satelital. Se recomienda tomar como referencia para los levantamientos de campo señales geodésicas de alta precisión.

Foto 2: Estación “Arequipa” – Arequipa (Establecida por la NASA – EE.UU.) 20 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

Exposición Nro 2

EXPLORACIÓN Y MUESTREO EN DEPOSITOS ALUVIALES

ING. MANUEL PAZ M. Director de Prospección Minera Ingemmet MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

21

EXPLORACIÓN Y MUESTREO EN DEPOSITOS ALUVIALES

DEPOSITOS PRIMARIOS A.

GENERALIDADES

El oro es un metal maleable, de color amarillo, que tiene 19.3 como peso específico y un punto de fusión de 1063 °C ; es anticorrosivo, insoluble en ácido clorhídrico, sulfúrico o nítrico y puede ser disuelto en agua regia. Su concentración en la litósfera superior es de 0.005 ppm. El contenido de oro en diferentes tipos de roca es el siguiente: CONTENIDO ORO Roca

ppm

Gabro, basalto

0.007

Diorita-andesita

0.005

Granito-riolita

0.003

Areniscas-conglomerados

0.030

Lutita

0.004

Caliza

0.003

El oro en el Perú se presenta en depósitos primarios tales como : 1)

Vetas de cuarzo con pirita y oro en rocas intrusivas y/o metamórficas.

2)

Mantos con cuarzo, arsenopirita, pirita y oro en esquistos.

3) Depósitos de Skarn con contenidos auríferos.

22

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

4)

Vetas de oro-plata (metales base) en rocas volcanicas.

5)

Diseminaciones y stockwork de oro-plata en rocas volcánicas.

6)

Depósitos de tipo pórfido de oro-plata.

7)

Oro como subproducto en vetas polimetálicas y yacimientos del tipo pórfido de cobre-oro.

B. METEORIZACION Y EROSION Las diversas ocurrencias mineralizadas que contienen oro están sometidas a procesos de meteorización mecánica y química, mediante los cuales las menas se desintegran y descomponen. Los principales agentes de meteorización son las aguas cargadas con oxígeno, dióxido de carbono, sales y ácidos, los cambios de temperatura y los efectos biológicos, principalmente de la vegetación (Fig. N° 1). El proceso erosivo comienza cuando el material meteorizado es removido de la roca madre, ya sea como material rocoso disuelto en aguas circulantes o como fragmentos desplazados por la acción de la gravedad, viento o hielo y depositados subsecuentemente en otros lugares. La mayor parte de los minerales de mena y los que forman la roca son inestables y al ser sometidos a condiciones de temperatura y presión superficiales, más bajas que aquellas a las cuales se formaron, tienden a descomponerse formando minerales estables bajo estas nuevas condiciones.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Por las circunstancias y procesos descritos, el material removido puede sufrir transporte o permanecer insitu. Sin embargo, existen algunos minerales que son más resistentes a cambiar que la mayoría, dependiendo de sus propiedades químicas y físicas (dureza, clivaje, asocia-

ciones texturales, etc). Estas variedades, química y físicamente estables dan lugar a minerales detríticos persistentes que pueden concentrarse en placeres bajo condiciones favorables.

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

23

EXPLORACIÓN Y MUESTREO EN DEPOSITOS ALUVIALES

DEPOSITOS DE PL ACER A.

DEFINICION

Se define un placer como un depósito de arena, grava u otros materiales residuales o detríticos que contienen uno o más minerales de valor económico, los cuales se han acumulado por procesos de meteorización y concentración mecánica (Fig. N° 2). Las características que presentan este tipo de depósitos son : 1) Contienen por lo menos un elemento valioso, el cual es relativamente pesado y resistente a la erosión y abrasión. 2) El mineral valioso está libre de la roca a la que estuvo asociado (roca matriz). 3) El metal valioso se encuentra concentrado en contenidos económicos. El oro se encuentra al estado «nativo» ; varía en tamaño desde partículas finísimas, difíciles de recuperar, hasta pepitas (nuggets) de dimensiones considerables. Como ejemplos se tiene : La pepita «wellcome», hallada en Ballarat (Australia) en 1858 con 63 kg; en California se encontraron pepitas de 2 a 9 kg; en el Perú se tiene referencia de una pepita de 45.5 Kg (remitida a la corona en España) y en Brasil (Serra Pelada) se encontró una que pesó 45 Kg. B.

CLASIFICACION DE PLACERES

De acuerdo a los tipos de depósitos se pueden clasificar a los placeres en los siguientes tipos: 1) Placeres Residuales. Son depósitos formados por descomposición de la roca matriz in situ, generados por la acción mecánica de la meteorización. Se encuentran cerca de la pendiente original. 2) Placer Eluvial o de Piedemonte. Representan una transición entre el material de deslizamiento residual a gravas de playa (Aluviales). Se forman por la descomposición de las vetas y la inmediata concentración por deslizamiento al pie de la montaña. El oro se presenta en granos (pepitas) de tamaño y forma irregular (Fig. N° 3). Acumulaciones de estos tipos se encuentran entre los ríos Mashco y Madre de Dios, cabecera de los ríos Inambari y Chaspa.

24

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

3) Placeres Transportados. Son depósitos que se encuentran en los lechos de las corrientes de los ríos o en valles, conformando los depósitos más importantes. También se denominan coluviales definiéndose como acumulaciones clásticas provenientes de la acción intermitente del agua de deshielo, viento y gravedad. En base al tipo de agente que ha intervenido en la formación de estos depósitos pueden subdividirse en depósitos, glaciares y eólicos. a) Depósitos fluviales o aluviales. Se considera al conjunto litológico inconsolidado que contiene arena, grava, arcilla y limo, depositados y/o que están depositándose principalmente a lo largo de los ríos que drenan la región (Fig. N° 4). Este tipo de depósitos es uno de los más importantes en Madre de Dios. Se subdividen en: (1) Depósitos de Terrazas, que son acumulaciones clásticas dejadas por los ríos y sus afluentes durante etapas anteriores en diferentes períodos de «avenida» de los ríos. Litológicamente están constituidos por arena, gravas, arcilla, limo y conglomerados que yacen horizontalmente. Estos depósitos constituyen suelos transportados potentes y de permeabilidad variables y se presentan en forma de terrazas altas y bajas (sector Huepetuhe, cabeceras del río Inambari y otros). (2) Depósitos de Playa, denominados también depósitos fluviales recientes. Son gravas dejadas periódicamente en los lechos de los ríos originados por las «avenidas» en época de lluvias 4) Depósitos lacustres. Son aluviones depositados en acumulaciones extensas en forma de lagos. 5) Placeres Litorales o Marinos.Se les define como depósitos situados en costas marinas, son concentraciones de minerales pesados que se forman por el embate de las olas donde el salto y la resaca arrastran las partículas menos pesadas, concentrando las más pesadas que provienen de las terrazas marinas costeras y de los ríos. Los minerales pesados consisten mayormente de: magnetita, cromita, ilmenita, monazita, zircón y ocasionalmente partículas de oro.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

25

EXPLORACIÓN Y MUESTREO EN DEPOSITOS ALUVIALES

PROSPECCION Y EXPLORACION La prospección es la investigación de grandes áreas con el fin de interpretar la geología superficial. Se realiza con la finalidad de encontrar nuevos yacimientos y comprende estudios de rocas, geomorfología, sedimentología, geofísica, Etc. La exploración en cambio, comprueba los depósitos individuales y resalta los valores más importantes. Abarca procesos físicos de muestreo, elaboración de trincheras, perforaciones y procesamiento de muestras (Cuadro N° 1). Dado el alto riesgo que supone una inversión minera y en algunos casos el necesario uso de costosos equipos o plantas de beneficio para la explotación del mineral, se hace necesario la exploración sistemática y estimaciones más confiables de las reservas de mineral que eliminen riesgos innecesarios en la inversión a efectuar.

A.

PROSPECCION DE PLACERES

Es necesario la utilización de la geología en la prospección de placeres, especialmente en lo relacionado al cartografiado regional al estudio de procesos sedimentarios y otras tecnologías asociadas. La prospección comprende fundamentalmente aspectos geológicos, complementada con la parte de ingeniería en la que incluye mecanismos físicos de perforación, muestreo y evaluación, siendo estas disciplinas claramente interdependientes.

B.

PROGRAMA DE PROSPECCION

Los pasos a seguir, de una manera general son los siguientes : 1)

Etapa de Gabinete I a) Recopilación de Información:

Es la compilación de toda la información técnica-geológica-minera existente sobre el área a investigar; asimismo, de fotos aéreas, imágenes de satélite y mapas necesarios. b) Análisis de Información e Interpretación preliminar: Es el estudio global de las características del 26

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

área. Se debe tener en cuenta: (1) Procedencia de un marco geológico apropiado. (2) Condiciones adecuadas de meteorización y clima. (3) Existencia de sistemas dinámicos de transporte (ríos). Sobre estas bases se seleccionan zonas promisorias. Los mapas geológicos regionales a escalas 1:100,000 y 1:250,000 son necesarios para las correlación e interpretaciones en base a imágenes de satélite. 2)

Etapa de Campo

En esta fase se efectúa el cartografiado geológico mediante la comprobación en el campo de mapas elaborados en gabinete; determinación de unidades geológicas y reconocimiento de sectores mineralizados así como los muestreos preliminares para determinar los estudios de detalle que sean necesarios. Un método de campo utilizado consiste en recorrer ríos y quebradas principales aguas arriba, con especial énfasis en las partes media y superior donde se encuentran las primeras ocurrencias de gravas y arenas. En estas áreas se procede a «batear» para obtener concentrados de minerales pesados ; en cada bateada se puede reconocer las «chispas» de oro y así determinar la importancia del área. Asimismo se puede recurrir a métodos geofísicos tales como gravimetría, electromagnético y resistividad eléctrica. 3)

Etapa de Gabinete II

Se hace el análisis e interpretación de la información obtenida en la fase de campo así como análisis químicos de las muestras. Una vez preparado el informe, de acuerdo a los resultados obtenidos, se puede continuar con la exploración de sectores donde los resultados sean favorables. C.

EXPLORACION

En el Cuadro N° 2, se puede apreciar un modelo de exploración de placeres. En esta figura la procedencia se refiere al lugar de origen y características de las zonas mineralizadas de donde se derivan los minerales de placer. 1)

Geomorfología.

Un relieve alto favorece el flujo rápido de las

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EXPLORACIÓN PRELIMINAR

Cuadro N° 1 FLUJO DE EXPLORACIÓN MODELO

GEOLOGÍA FOTOGEOLOGÍA GEOMORFOLOGÍA GEOLOGÍA

GEOLOGÍA GEOLOGÍA PIQUES-CAISSONES PLANTA PILOTO PROYECTO

corrientes, con buen transporte y selección de los sedimentos. En estas condiciones la erosión es acelerada y superficies frescas son expuestas con frecuencia a la meteorización. Un relieve bajo facilita una meteorización profunda en algunos ambientes. 2)

Historia.

Se refiere al devenir geológico y minero del área, de tal manera que este conocimiento sea útil en las tareas de exploración. 3)

Tecnologías Asociadas:

a) Sedimentología: Se refiere a la manera como se comportan los sedimentos una vez formados. La selección se va desarrollando mejor, en forma progresiva, a medida que la fuente está más lejos, pero esto sucede solamente si existe agua corriente suficiente y bastante energía para transportar los sedimentos en suspensión. La sedimentación está enlazada con la procedencia, la dinámica hidráulica, la geomorfología e historia.

Luego de cumplido el programa de prospección, las áreas seleccionadas son estudiadas para determinar las dimensiones de un depósito en términos de volumen, tenor (contenido de oro), geometría del depósito así como cualquier rasgo geomorfológico o litológico que pudiera afectar los métodos previstos para el minado y tratamiento. Es importante definir sectores de baja y alta ley, presencia de agua freática, naturaleza de la roca del basamento (bed-rock), características de la grava (granulometría), existencia de arcillas, distribución de los cantos, cálculo de reservas, tamaño y forma de las partículas de oro, Etc. Los objetivos anotados se obtienen durante las etapas de muestreo y evaluación del depósito ; en consecuencia, es muy importante el análisis de las muestras obtenidas en el campo, considerando que a mayor numero de muestras, la ley promedio obtenida será más representativa.

b) Geofísica. Para definir paleocanales y placeres enterrados, se pueden utilizar métodos gravimétricos en áreas extensas, seguidos por sísmica y resistividad (S.E.V.) MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

27

EXPLORACIÓN Y MUESTREO EN DEPOSITOS ALUVIALES - Disponibilidad de agua para el minado y recuperación

MUESTREO La obtención de una muestra representativa es una tarea muy difícil de lograr por la frecuente heterogeneidad de un placer, ya que todo depósito contiene una mezcla de fragmentos de diversos tamaños, arena, guijarros y bloques (boulders) y ocasionalmente material arcilloso. El problema se agudiza por el tamaño de los bloques (pedrones) que varían en algunos casos hasta 0.60 m. de diámetro. En este caso, una buena aproximación se obtiene estimando en porcentaje el contenido de los fragmentos y utilizando factores de corrección en los cálculos finales de las muestras. En general, los valores de metales preciosos en un placer están repartidos irregularmente, por lo que para realizar un buen muestreo es necesario obtener numerosas muestras de modo que se pueda compensar los valores altos y bajos a fin de conseguir un valor promedio representativo.

- Condiciones climáticas - Acceso e infraestructura - Espesor de la sobrecarga - Condiciones ambientales y ecológicas A. METODOS DE MUESTREO La selección del método de muestreo depende del tamaño del proyecto, profundidad de la roca basal y del presupuesto disponible por parte del inversionista. Una vez conocido el potencial de oro que podría hacer económico un depósito, se escoge el método de muestreo apropiado, que aunque costoso, puede dar un nivel más alto de confiabilidad así como una mayor rapidez, debiéndose tener en consideración los siguientes factores: - Características del material del placer (especialmente presencia de grandes blo ques o de arcillas endurecidas).

Las herramientas para el muestreo de reconocimiento son sencillas: Bateas, canalones rudimentarios y zarandas. Con el fin de alcanzar los objetivos de la evaluación en forma rápida inicialmente, se toman muestras en sectores que aparentemente son los más favorables. De obtenerse resultados satisfactorios, se incrementa el número de muestras ; caso contrario, se podría abandonar el proyecto. Los factores a tenerse en cuenta para tomar una decisión son:

- Clima de la región. - Estimación de costos, considerándose requerimientos mínimos como campamen to, equipos de perforación, preparación de muestras, vehículos, logística, etc., cobertura vegetal y sobrecarga. De acuerdo al procedimiento de la obtención de la muestra; los métodos de muestreo se clasifican en manuales y mecanizados.

Cuadro Nº 2 MODELO DE EXPLORACION DE PLACERES

EXPLORACION GEOLOGIA PROCEDENCIA SIMPLE

COMPLEJA

GEOMORFOLOGIA SIMPLE

COMPLEJA

TECNOLOGIAS ASOCIADAS PROSPECCION

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MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

HISTORIA RECIENTE

ANTIGUA

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

1)

Método Artesanal o Manual

Muestreo realizado a mano en excavaciones (pozos) o canales.

• POR POZOS Son recomendados para terrenos secos, poco profundos en áreas con poca accesibilidad. Se efectúan en llanuras de inundación donde se excavan calicatas o pozos de poca profundidad. Se utilizan en depósitos de superficie suave y consiste en extraer todo el material de una capa definida, son eficientes hasta una profundidad de 2.50 m sin embargo pueden llegar hasta los 8 m ó 10 m (con un considerable aumento del costo). El tamaño y forma varía, pueden ser circulares con 1.2 m a 1.5 m de diámetro, rectangulares de 1.2 m x 0.8 m o cuadrados de 1.0 m de lado. La ventaja de este sistema de muestreo es su bajo costo (no se necesita personal especializado) así como también que dan una mejor idea del contenido de los bloques (boulders) y tamaños de la grava, lo que es muy importante para los proyectos de dragado. Muchos expertos coinciden en que se debe lavar todo el material muestreado, pero por razones de costo se puede lavar varias bateas por cada pie de profundidad cuando avanza la excavación, pero esto último sólo tiene validez si los trabajos son supervisados por un geólogo experimentado.

se pueden mencionar que en depósitos deleznables no se puede profundizar mucho y otra es el nivel freático que impide el muestreo.

• POR CANALES Este método consiste en la obtención de muestras en los frentes expuestos de las terrazas o en una pared del pozo, abriendo canales verticales en todo el espesor de la grava aurífera, cuidando de hacer una limpieza previa. Los canales por lo general son de 0.25 m x 0.25 m y debido a que el material a tratarse es poco se procesa la muestra mediante el bateado (Fig. N° 5). Es recomendable muestrear por horizontes y de arriba hacia abajo, en todos los puntos de observación geológica; en las cuales se debe elaborar un perfil estratigráfico que nos permita correlacionar los horizontes muestreados. 2)

Métodos Mecanizados

Existe una variedad de equipos para la obtención de muestras por medios mecánicos, utilizados en llanuras o depósitos de topografía moderada. La elección del equipo para el muestreo requiere de un buen criterio técnico, teniendo en cuenta un conjunto de factores, tales como: - Profundidad que se desea alcanzar - Volumen de muestra a obtenerse - Rapidez del muestreo - Granulometría del oro

Entre las desventajas de este tipo de muestreo MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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EXPLORACIÓN Y MUESTREO EN DEPOSITOS ALUVIALES - Dimensiones de los clastos del material

- Grado de consolidación del materia

menos de diámetro que el anterior, siendo el espesor de la plancha de 1/8" con bandas de refuerzo en los extremos. Las dimensiones de los caissones más utilizados son:

- Acceso a la zona de trabajo

CAISSON DIAMETRO(M) AL TURA(M) VOLUMEN(M3)

a perforar

- Disponibilidad de energía eléctrica

I

1.38

1.23

1.84

Entre los modelos de perforadoras empleadas se tiene la Bancka-Drill de 4" y 6" de diámetro con casing para profundidades de 10-12 m.

II

1.32

1.19

1.62

III

1.26

1.19

1.48

IV

1.20

1.19

1.34

V

1.14

1.23

1.25

Un equipo muy utilizado es la perforadora a percusión Churn-Drill, desde los antiguos modelos Keystone, ward-drill; hasta los modelos modernos como la Bucyrus Erie 20w (USA). Las características de este equipo son: - Alcance máximo en profundidad de 100 m (dependiendo del tipo de material de la grava) - Sólo perfora pozos verticales - El castillo tiene una altura de 12 m. y es extensible, sirve para efectuar el ascenso y descenso del cilindro y bomba. - Cincel de acero macizo de 5.5 m. suspendido del castillo, tiene un peso aproximado de 500 Kg. Las etapas de la perforación son las siguientes : - Instalación - Perforación - Obtención de la muestra - Tratamiento de la muestra (bateado) - Boletín de sondaje - Desinstalación y traslado En algunos casos se han utilizado retroexcavadoras para el muestreo de placeres, la profundización puede llegar hasta 8 m, dependiendo de la longitud del brazo del equipo utilizado (Figs. N° 6). 3) Muestreo por Caissones Utilizado en la etapa de comprobación, se emplea para tomar muestras de mayor volumen lo que permite obtener muestras más representativas. Además de proporcionar al geólogo una mejor visualización, permite estudiar la naturaleza de la grava aurífera. La información obtenida sirve para diseñar la planta de concentración. Los caissones son cilindros de acero de distinto diámetro que encajan uno dentro de otro en forma telescópica. Cada cilindro tiene 6 cm. 30

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Los caissones se deben ubicar especialmente en pozos en los que se obtuvieron tenores altos y bajos para una mejor comprobación del contenido de oro en los diferentes niveles. Para cada avance se toman muestras en cajas de volumen conocido, procediéndose a lavar la muestra en una planta portátil y concentrándose mediante el «bateado». Con el material obtenido se hacen estudios y pruebas que ayudan a conocer la naturaleza del material, tamaño y granulometría de las gravas y del oro; también ayuda a conocer el porcentaje de recuperación que es importante para la evaluación económica final.

B. FACTORES DE CORRECCIÓN 1)

Tipos de Corrección

Teniendo en cuenta los diferentes tipos de muestreo descritos, es también necesario establecer una diferenciación en las correcciones a estimarse, sobre todo en muestras de sedimento y al oro recuperado antes de realizar el cálculo de leyes al metro cúbico obtenido. a) Factor de esponjamiento (swell): Aplicable para todas las muestras superficiales y sub-superficiales representativas de piques, operaciones mineras, playas y barras actuales, debido a la variación volumétrica entre muestra «in situ» y muestra extraída, que es consecuencia de la descompactación del sedimento trabajado. b) Factor Zapata: Se considera para toda muestra obtenida por sondaje, en donde intervienen diferentes factores y correcciones volumétricas que se presentan durante la perforación. Así por ejemplo, la diferencia del volumen teórico por avance, obtenido en el casing, que puede ser por ingreso ó pérdida de material durante el bombeo; la

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS diferencia en el diámetro efectivo de la zapata y el diámetro interior del tubo. 2)

Interpretación

Luego de analizadas las correcciones que se aplican a las muestras obtenidas en los tipos descritos y realizado el cálculo de leyes, que es el punto central y objetivo final en todo estudio de

factibilidad técnico - económica que justifiquen una futura inversión se procede a una interpretación de las observaciones de campo y los resultados de las leyes. Es necesario realizar una adecuada interpretación de los resultados para consignar las recomendaciones más adecuadas, las que a su vez pueden conducir a cristalizar el proyecto con la explotación del depósito, o caso contrario determinar la paralización del mismo.

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EXPLORACIÓN Y MUESTREO EN DEPOSITOS ALUVIALES

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MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

Exposición Nro 3

PLANEAMIENTO DE MINADO EN GRAVAS AURÍFERAS

ING. JORGE DÍAZ ARTIEDA Ex-Director General de Minería MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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PLANEAMIENTO DE MINADO EN GRAVAS AURÍFERAS INTRODUCCIÓN Es indispensable conocer las reservas probadas y las leyes que tienen las reservas antes de decidir la explotación de un depósito aluvial a una escala comercial.

ANTECEDENTES HISTÓRICOS El hombre primitivo buscó oro y gemas desde épocas muy remotas existiendo un mercado de joyas en Babilonia, 4,000 años a.C., conociéndose en Egipto las técnicas de lavado manual de gravas auríferas 2,500 años a.C.; y, la amalgamación con mercurio 300 años a.C.. A través del tiempo el hombre ha trabajado en depósitos aluviales, pero este negocio requiere de ciertas técnicas para determinar donde trabajar y como recuperar económicamente el oro. Pese a que las leyes de oro en las gravas son bajas 0.15 - 0.25 grs/m³, nuestros mineros en Madre de Dios han demostrado tener el temple y la habilidad para explotar económicamente las enormes reservas que hay en esta región. EXPLORACIÓN La prospección preliminar o etapa previa a la exploración sólo permite obtener información referente al espesor de la sobrecarga granulométrica de la grava e indicaciones sobre tamaño y contenido metálico de oro, y se efectúa mediante barreteos, túneles, perforación y/o piques excavados manualmente, así como muestreos en zonas geológicamente fa-

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vorables tales como terrazas, barras o pointbars. La subsecuente etapa de exploración es indispensable para decidir en el menor tiempo posible y con el menor costo la explotación de un depósito, especialmente en lo concerniente a tonelaje a tratar, método de explotación, equipo requerido y procesamiento para obtener una recuperación óptima y en general una operación rentable. La exploración no debe estar únicamente restringida a la etapa de pre - producción, sino que deberá continuarse durante la etapa de producción a fin de garantizar un suministro continuo de la grava aurífera a la planta y/o garantizar una futura expansión. En general, se puede decir que esencialmente se requieren de tres ingredientes para descubrir un depósito económicamente rentable: IDEAS, DINERO Y SUERTE es decir: Conocimiento teórico y sólido razonamiento, inteligencia, energía y recursos económicos, así como suerte que es la palanca que vence los eventos desconocidos y/o imprevistos. Muchas operaciones mineras fracasan económicamente debido a que durante la etapa de exploración no se obtuvo la necesaria información geológica; de hecho en minería aluvial, por falta de información geológica sólo una de cada 20 operaciones mineras resulta económicamente exitosa.

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Y

SECCIONES

Se deben preparar planos a escala adecuada (1:500) así como secciones que cubran el área del depósito o de la propiedad, los cuales son esenciales para preparar el planeamiento de minado señalándose las zonas para: Echadero de desmonte, abastecimiento de agua, drenaje y localización de la planta la que debe ubicarse de tal manera que la distancia de transporte sea mínima, así como otras facilidades como talleres, oficina, campamentos, planeamiento, Etc. PLANEAMIENTO DE MINADO La siguiente etapa consiste en prepara la alternativa de minado mas económica, la que a su vez se basa en la información disponible obtenida durante la etapa de exploración tales como, planos, secciones, disponibilidad de agua, acceso, costo de combustible, mano de obra y muchos otros factores los cuales deben reflejar las características y condiciones del depósito. El ingeniero es responsable de analizar todas las alternativas posibles recomendando el óptimo planeamiento de minado y el equipo requerido a fin de garantizar una producción sostenida, segura y rentable. ESTABILIDAD DE TALUDES El análisis de taludes en las gravas auríferas puede efectuarse mediante la aplicación de principios de mecánica de suelos.

El diseño de taludes estables implica la evaluación de los esfuerzos a que está sometido un talud el que depende de su peso, aumentando éste al saturarse el terreno con agua en la época de lluvias, así como la capacidad de la grava para soportar dichos esfuerzos, los cuales disminuyen en la época de lluvias pues el agua actúa como un lubricante produciéndose una reducción del momento resistente y un aumento del momento actuante, desestabilizándose el talud pudiendo colapsar destruyendo el equipo y poniendo en riesgo la vida de los operadores. El hecho de que un talud empinado haya permanecido estable por algunos años no es garantía de que en cualquier momento, bajo las condiciones descritas, pueda colapsar. Al respecto, se recomienda trabajar con bancos de no más de 6 mts de altura dejando bermas de 2.5 mts de ancho, tal como se muestra en el gráfico siguiente, donde el talud general es de 60º y el talud entre bancos de 80º - 82º. La secuencia de minado debe empezar removiendo la sobrecarga superior hasta dejar limpia la grava ; luego se planificará la explotación, en forma tal que se explote el primer banco hasta hacer campo suficiente, momento en el que se podría trabajar un segundo banco, si es que resulta conveniente hacer un blending (mezclado) para mantener la ley de cabeza constante. EVALUACIÓN

Y

DETERMINACIÓN

DEL

PROCESO

La etapa siguiente es el diseño de la planta de

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PLANEAMIENTO DE MINADO EN GRAVAS AURÍFERAS tratamiento con el objeto de maximizar la recuperación metalúrgica.

el cálculo de producción de una retroescavadora: Cat 240x148 HP (110 Kw):

Los placeres auríferos de Madre de Dios esencialmente involucran remoción de la sobrecarga para evitar que la capa superior de tierra y arcilla se mezcle con la grava, aumentando la densidad del agua por encima de 1.0, (lo cual reducirá la recuperación, pues con una densidad de agua de 1.1. se pierde un 10% en la recuperación) está incoherente el movimiento de gravas, bombeo de agua y recuperación de los valores.

Brazo de excavación: 9´22´´, Cuchara : 1.016 m3.

La excavación puede ser efectuada por medio de monitores y bombeo de pulpa, cargadores frontales y/o retroexcavadoras, que tienen la ventaja de excavar hasta 6-10 mts por debajo del terreno donde se desplaza ésta máquina ; de esta forma se puede explotar un volumen adicional y muy significativo aunque se encuentre debajo de la napa freática. Adicionalmente en el anexo Nº 2 se muestra la producción esperada de los cargadores frontales estimado en base a las condiciones imperantes en Madre de Dios. Asimismo es necesario tener presente que tratándose de distancias cortas, para obtener la máxima producción, cada cargador frontal deberá trabajar con dos camiones cuya capacidad se calcula en base a que puedan llenarse con 3 a 4 cucharadas del cargador frontal. En el anexo Nº 2 se ha trazado una curva con la producción esperada de los cargadores frontales para diferentes modelos de cargadores caterpillar.

. Referencialmente, se consigna a continuación

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Llenado de cuchara : 0.95% (arena+grava) Eficiencia mecánica = 0.80% Eficiencia de operación = 0.83% Ciclo de trabajo 35 seg. N° de ciclos / hora = 3600/35 = 102.86 Producción /hora = 102.86 x 1.016 x 0.95 x 0.8 x 0.8 x 0.83 = 52.736 m3/hora Producción /día = 52.736 m3/hora x 24 horas = 1,524 m3/día = 1500 m3/día ó 45,000 m3/mes. La eficiencia total, (overall) = 0.48 que es bastante conservadora, además el ciclo de trabajo es el maximo para una retroescavadora : 240. Para el caso de una retroescavadora 235 B x 215 HP, se tendría una propducción del orden de 2,300 m3/día o 69,000 m3/mes. Habiendo extraído el material, el siguiente paso es reducir su volumen es decir eliminar el material grueso y luego recuperar el mineral valioso contenido en las arenas clasificadas. Es importante anotar que en Madre de Dios sólo se recupera el oro existiendo otros materiales valiosos que se pierden tales como: Oxido de Titanio TiO2 cuyo concentrado con 55% de TiO2 tiene un valor de $ 100/TM ; zircón ZnO2 cuyo concentrado con una ley de 60% tiene un valor de US$ 400 a 500/Tm, existiendo en menor escala otros metales como Tungsteno, Tantalio, Talio, Paladio y Platino.

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ESQUEMA DE LOS TALUDES FINALES TALUDES DE BANCOS Y ANCHO DE BERMAS

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PLANEAMIENTO DE MINADO EN GRAVAS AURÍFERAS La recuperación se inicia con el zarandeo efectuado en una parrilla construida con barras soldadas de acero para construcción ; la pulpa con las arenas auríferas es dirigida hacia sluices, es decir canaletas de 2,5 m de ancho x 5.0 mts de largo en cuyo fondo se coloca una alfombra especialmente diseñada para atrapar las partículas de oro. La alimentación al sluice es muy ineficiente en forma tal que el flujo turbulento y la excesiva velocidad del agua impiden una buena recuperación del oro ; de preferencia, el flujo deberá ser laminar y la velocidad del flujo controlada a fin de que esté por debajo de la velocidad crítica y pueda recuperarse el oro fino en la alfombra, siendo la velocidad crítica aquella por encima de la cual las partículas de oro ya no se depositan en la alfombra. Es recomendable mejorar las plantas de tratamiento utilizando trommels para lavar el oro adherido a la grava gruesa, separar la fracción gruesa (mayor que 1/8”) y tratar la fracción fina en jigs, para finalmente, utilizar un sluice con rifles del tipo Hungaro ; de esta forma se podría asegurar un 15 a 20% de mayor recuperación con lo que la inversión en estos equipos adicionales se pagaría sola en menos de un año. Los "rifles" en general permiten la concentración de las particulas de oro. Los pueden ser diseñados como "rifles húngaros", más pequeños, e incluir una alfombra en el fondo de la canaleta. En la canaleta, la grava se desliza a lo largo del slues y rueda sobre el filo de los rifles. Esta acción sobre los rifles es esencial-

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mente la de clasificar por tamaño y peso, lo cual ayuda a concentrar el oro el cual está en la fracción fina. La arena detrás de los rifles se mantiene en un estado de suspensión por la turbulencia del agua y por la vibración originada por la grava gruesa.

Un requisito esencial para recuperar el oro fino es contar con bajas velocidades de flujo, que se logra en canaletas más anchas y una tenue capa de arena entre los rifles, la adición de partículas más densas van desplazando al material menos denso que finalmente es eliminado. La recuperación de oro fino, o en escamas; requiere que el flujo del material en la canaleta, se efectúe como fina capa sobre los rifles con suficiente agua para evitar la compactación de la arena atrapada detrás de los rifles. La cantidad de agua utilizada varía generalmente entre 30 m3 a 180 m3 según se trate de grava o material fino respectivamente, y la densidad de alimentación varia entre 0.5 % - 0.4 % de sólidos. Se debe mantener una adecuada alimentación a fin de que la canaleta trabaje eficientemente y una buena carga o ligera sobre carga en la canaleta, es un mejor medio de transporte para el material de relave (cola) lo cual facilita el desplazamiento de partículas sin valor obteniéndose una mejor recuperación.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Las canaletas son operadas hasta que los rifles estén llenos de arenas negras, arena y oro. El ciclo depende del tipo de grava, contenido de oro y el diseño de la canaleta. La longitud es menos importante que el ancho y la pendiente ya que hay que mantener un flujo laminar y con bajo contenido de sólidos.

Para concluir la operación primero se para la alimentación de grava, permitiendo un flujo de

agua hasta que los rifles queden completamente drenados. La recuperación se empieza por la cabeza de la canaleta.

Cuando el oro es grueso, cualquier tipo de rifle trabaja bien, sin embargo los rifles deben deben ofrecer la menor resistencia posible al flujo de la pulpa y al mismo tiempo agitar la carga que circula causando vibraciones en el espacio ubicado aguas arriba de los rifles.

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PLANEAMIENTO DE MINADO EN GRAVAS AURÍFERAS

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Exposición Nro 4

RECUPERACIÓN DE ORO FINO DE YACIMIENTOS ALUVIALES

ING. JOSÉ VIDALÓN GÁLVEZ. Jefe del Proyecto Eliminación de Pasivos Ambientales MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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RECUPERACIÓN DE ORO FINO DE YACIMIENTOS ALUVIALES Cc =

INTRODUCCIÓN Los procesos gravitacionales fueron los primeros en ser utilizados en la concentración de minerales, siendo el oro uno de los primeros metales en ser recuperados y trabajados por el hombre. Sin embargo, desde comienzos del siglo XX fueron apareciendo nuevos métodos tales como la flotación, separación magnética y lixiviación que fueron desplazando a la concentración por gravedad, limitando su campo de aplicación a aquellos en los que no tenían resultados satisfactorios dichos procesos. En los últimos años, los métodos de concentración por gravedad han sido objeto de innovaciones que se traducen en menores costos de operación, así como mejor recuperación y mayor capacidad. Igualmente se ha progresado en los métodos y equipos de trituración, molienda y clasificación y en los procesos de flotación, separación magnética y eléctrica. Cada método aplicado utiliza una propiedad de los minerales que permite separarlos eficientemente.

CONCENTRACIÓN GRAVITACIONAL Se basa en la diferencia de densidad entre las especies minerales a separar. Se utiliza particularmente en la concentración de minerales muy densos o muy livianos, dentro de una amplia gama de tamaños de partícula. Las partículas son separadas unas de otras utilizando la fuerza de gravedad o la centrífuga. Tanto la eficiencia de la operación, como la capacidad de los equipos, disminuyen rápidamente a medida que el tamaño medio de las partículas baja de 0.100 mm. Cuanto mayor sea la diferencia de densidad entre 2 minerales, más efectiva será su separación. Si parte de la ganga está todavía unida a partículas de mineral valioso, se disminuye su densidad específica y, por lo tanto, baja la eficiencia de la separación. Para una fácil separación debe haber una notoria diferencia en la densidad del mineral y de la ganga. Esto tiene su expresión en el Criterio de Concentración (Cc) que se expresa mediante la siguiente fórmula:

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Dh - Df Dl - Df

Donde : Dh = Densidad del mineral pesado Dl = Densidad de la ganga Df = Densidad del medio fluido Si Cc > 2.5 la separación es fácil Cc < 1.25 la concentración por grave dad no es posible. Conforme este valor baja entre 2.5 y 1.25 también baja la eficiencia de la concentración. Además de la densidad, la forma y sobre todo el tamaño de las partículas influyen en su comportamiento en la concentración por gravedad. En el caso del oro, su alta densidad (más de 19 g/cm3) favorece la aplicación de estos procesos en su recuperación; sin embargo, debido a su maleabilidad, muchas veces el oro fino se presenta en forma de laminillas, lo que es desfavorable ya que en esta forma tiende a perderse flotando en el agua. Los usos más difundidos de la separación por gravedad, a nivel industrial, están en la recuperación de zircón, rutilo, ilmenita y monazita de arenas, así como también en la recuperación de oro aluvial, estaño, cromita, hierro, tungsteno, diamante, plomo y carbón. Los principales equipos utilizados en la concentración por gravedad son los siguientes : a.

Canales o “Sluices”

Son equipos de concentración muy simples, que datan de épocas antiquísimas. Constan de un canal inclinado, de fondo plano, sobre el cual van rifles o barras fijados transversalmente a la corriente. Su tamaño varía entre 0,3 y 0,6 m de ancho y su largo entre 10 y 30 m. El ancho puede ser mayor a un metro si el canal está bien nivelado. Su principio de operación se basa en la creación, por medio de los rifles, de un asentamiento obstaculizado por la turbulencia en la pulpa. Existe una gran variedad de barras y de cubiertas de fondo del canal que afectan de algún modo la recuperación de partículas de oro fino y/o minerales pesados. En el Anexo N° 1, Figura Nº 1 se presenta una canaleta típica y en la Figura Nº 2 del mismo anexo, se esquematiza una canaleta estrangulada, cuyo principio de separación se ha tradu-

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS cido en el diseño de equipos más sofisticados como son los conos Reichert. b.

“Jigs”

En este tipo de concentrador gravitacional mecánico, una camada de partículas de diferentes tamaños, formas y densidades es fluidizada por flujos ascendentes de agua intermitentes, los que se traducen en movimientos oscilatorios verticales. Su funcionamiento es representado en el Anexo N°1, Figura Nº3. Este proceso aprovecha la diferencia en la velocidad de sedimentación de los sólidos de distintas densidades y la diferencia de altura a que son impulsadas las partículas por efecto del movimiento vertical causado por el fluido. La primera parte del ciclo produce una sedimentación diferencial. Es decir, las partículas más pesadas caen más rápido y logran recorrer una mayor distancia que las más livianas. En la segunda fase se produce el fenómeno inverso. Aquí, el fluido al subir, da un impulso a las partículas y , por lo tanto, los granos más livianos alcanzan mayor altura. Después de repetidos impulsos se forma una camada de partículas ordenadas según su densidad. Las más densas se ubican en el fondo del lecho y las más livianas en la superficie. Se supone, en este razonamiento, que la franja granulométrica es bastante estrecha. La frecuencia de oscilación de un “jig” varía entre 120 y 160 ciclos/min para pulpas gruesas y, entre 160 y 350 ciclos/min para pulpas finas. Lo esencial en el funcionamiento de este tipo de equipos es la estratificación de las partículas de diferentes densidades. Puede considerarse tres factores principales que contribuyen a la formación de estas capas : - Clasificación por sedimentación obsta culizada - Aceleración diferencial al comienzo de la caída y - Consolidación de los estratos al final de la caída. La diferencia fundamental entre la sedimentación obstaculizada que ocurre en los “jigs” con respecto a los clasificadores convencionales, es que en los primeros la mezcla sólido - líquido es tan densa que se aproxima a un empaquetamiento de sólidos con un líquido intersticial. En los otros equipos, el líquido lleva un gran número de partículas en suspensión. Esta mezcla densa no puede mantenerse fija

por mucho tiempo si no existe el espacio suficiente para que se produzca la ordenación de los sólidos. De aquí que las pulsaciones en el “jig” deben permitir que el lecho se expanda y compacte alternadamente, manteniendo esta suspensión de alta densidad. A la vez deja a las partículas reordenarse según sus densidades. Teóricamente puede demostrarse que, inicialmente, las partículas más pesadas tienen una aceleración y velocidad mayor que las más livianas. A esto hay que agregar que si la repetición de las caídas es bastante frecuente y su duración lo suficientemente corta, las distancias recorridas por los diversos granos tendrán una relación más estrecha con su aceleración de partida que con sus velocidades terminales o máximas. Las variables más importantes consideradas en la operación de un “jig” son : - Abertura del tamiz - Longitud y velocidad de la pulsación - Cantidad de agua - Profundidad de la cama - Velocidad de alimentación - Granulometría de la alimentación. c.

Mesas Vibratorias

Son equipos muy conocidos que emplean la fuerza de la gravedad. Su funcionamiento está basado en la concentración por medio de un fluido laminar que se desliza a través de un plano inclinado. Además, utiliza el efecto de un movimiento recíproco horizontal que actúa en ángulo recto con respecto al flujo de la película líquida. Este sacudimiento de la mesa tiene una aceleración asimétrica. El resultado de esto es un transporte intermitente de las partículas a lo largo de la superficie de la mesa. En el Anexo N°1, Figura Nº 4 se esquematiza una mesa con indicación del flujo de los materiales del proceso. El otro principio auxiliar deriva del uso de rifles, ubicados en forma especial sobre la superficie de la mesa, los que producen una perturbación del flujo viscoso. La pulpa se divide en una corriente compuesta por una camada fluida, más o menos viscosa, en la parte superior y una turbulencia en el fondo del lecho. Es un efecto muy similar al de un “jig’. En la parte inferior se produce una concentración de las partículas más pesadas, las que viajan a través de los canales de los rifles en forma longitudinal. MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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RECUPERACIÓN DE ORO FINO DE YACIMIENTOS ALUVIALES Los granos más livianos, entre tanto, son arrastrados por la corriente superficial, en sentido transversal a la mesa. Los parámetros más importantes para la operación de una mesa vibratoria son : - Inclinación de la mesa - Espesor de la película líquida - Disposición de los listones o rifles - Coeficiente de fricción entre los minerales y la cubierta

das hacia el interior del canal, mientras que las livianas son arrastradas hacia su periferia. En resumen, la fuerza resultante que llevará las partículas pesadas hacia el interior del canal y que transportará a las livianas hacia su exterior, es la resultante de las cuatro fuerzas nombradas al principio. Existen los modelos Humphrey y Reichert. Las variables de operación son : - Alimentación sobre 3 t/h de sólidos - Densidad de pulpa sobre 60 % de sólidos en peso

- Tipo de acanalado de la mesa - Porcentaje de sólidos en la pulpa de alimentación

- Granulometría de alimentación :0.030 2 mm

- Densidad de los sólidos, forma de las partículas, etc. d.

- Flujo de agua: 3.5 -7.5 m3/h

Concentradores de Espiral

El funcionamiento de las espirales (Anexo N° 1, Figura Nº 5) está basado en el principio de concentración a través de un flujo laminar. Este fenómeno se fundamenta en el hecho que una partícula que se desliza en un canal circular a través de una película de fluido está sujeta, por lo menos, a cuatro fuerzas: - Fuerza gravitacional - Fuerza centrífuga - Empuje del líquido - Roce contra el fondo del canal Cuando la pulpa corre hacia abajo por el canal en espiral de sección semicircular, cada partícula está sujeta a la fuerza centrífuga tangencial al cauce. Esta fuerza es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad del flujo e inversamente proporcional al radio en el cual está ubicada la partícula. La fuerza centrífuga empuja al líquido hacia la periferia de la espiral hasta que la corriente de la pulpa alcanza el equilibrio entre la fuerza centrífuga y la de gravedad. En tal caso la velocidad del flujo a través de la espiral decrece con la profundidad, siendo máxima en la superficie del líquido y tendiendo a cero hacia el fondo.

Esta disminución proporcional de la aceleración es mayor en la cercanía del contacto con la superficie del canal, formando sobre él una película de fluido retardado por la fricción. Dicho efecto hace disminuir la fuerza centrífuga y, las partículas ubicadas en el fondo son lleva44

- Volumen máximo de pulpa: 5 m3/h

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e.

Conos Concentradores Reichert

Un corte esquemático de estos equipos muestra el principio de funcionamiento (Ver Anexo N°1, Figura N°6): el producto de alimentación en forma de pulpa con alta concentración de sólidos (65%) desciende por un tronco de cono invertido. Las partículas más pesadas (concentrado) circulan pegadas a la pared del cono, introduciéndose por un anillo periférico situado al final del mismo, mientras que las partículas más ligeras (estériles) pasan de largo, siendo recogidas en un tubo central. Este proceso vuelve a repetirse en etapas posteriores, según diferentes configuraciones del equipo, obteniendo finalmente tres o cuatro concentrados (de mayor ley los primeros) y un estéril final. El proceso realizado por uno de estos conos puede mejorarse mediante etapas sucesivas, como en los circuitos de flotación, instalándose etapas de desbaste, limpieza, afino y barrido de acuerdo al resultado final que se desee. Estos conos Reichert tienen una capacidad muy elevada que en ningún caso puede ser menor de 50 tm/h. f.

Concentradores Centrífugos

Son equipos que utilizan la fuerza centrífuga generada por la rotación a alta velocidad del depósito al que se alimenta el mineral en forma de pulpa. Uno de estos equipos es el concentrador Knelson que cuenta con un cono invertido, dotado en su interior con una serie de rebordes circulares. La rotación del cono desarrolla fuerzas del orden de 60 veces la fuerza

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS de la gravedad. Al alimentar la pulpa se establece un lecho o zona de concentración donde las partículas más pesadas quedan atrapadas en el lecho. A través de unas perforaciones existentes en la pared del cono se inyecta agua para evitar la compactación del lecho y crear cierta fluidez que permita concentrar las partículas de mayor densidad. En el Anexo N°1, Figura N° 7) se muestra un esquema del concentrador Knelson. Los equipos más grandes de este tipo pueden tratar hasta 90 tm/día. Ultimamente estos equipos han sido automatizados. Los concentradores Falcon vienen en tres modelos, y cada uno en tres tamaños, con capacidades que van desde 0,4 hasta 180 t/hora de sólidos.

de 357°C. Debe tratarse de reducir las pérdidas del mercurio en el proceso, ya que junto con este metal se pierde también el oro. Para reducir la pérdida de mercurio debido a que se ha “ensuciado” por la presencia de impurezas tales como sulfuros o arseniuros, sulfatos u óxidos que se adhieren a la superficie del mercurio, debe purificarse el mercurio destilándolo en presencia de cal y limaduras de fierro. También es recomendable el uso del reactivador de mercurio. Como variantes del proceso de amalgamación figuran el proceso “Patio” utilizado inicialmente en México desde 1557 para minerales ricos de plata mezclándolos con sal y mercurio, y el proceso “Calzo” o “Caldron” inventado en Bolivia en 1590, utilizando mercurio, sal y cloruro cuproso.

AMALGAMACION El proceso de amalgamación se utiliza desde hace siglos, muchas veces asociado a métodos de concentración por gravedad. Ultimanente este proceso va perdiendo terreno debido a los problemas de contaminación del ambiente que origina, y a su toxicidad. Se tiende a reemplazarlo en el tratamiento de concentrados por la fusión directa del concentrado en horno de crisol o por una cianuración intensiva del mismo. Cuando el metal está liberado y puro o cuando se tiene un concentrado de alta ley proveniente de procesos de concentración gravimétrica, se continúa con el proceso de amalgamación que consiste en poner en contacto el metal con mercurio líquido para formar una amalgama, es decir una aleación de mercurio y oro o plata, dando lugar a una partícula revestida de mercurio que tiene propiedades semejantes a la de este último. Estas partículas amalgamadas se adhieren unas a otras, de modo similar al de las gotas de mercurio puro, para formar una mayor denominada “Amalgama”. El equipo más utilizado es el tambor de amalgamación en el cual el concentrado es rodado con agua, mercurio y bolas de acero. La Figura N° 8 del Anexo N°1 muestra un esquema de un tambor de amalgamación. La amalgama resultante, que puede contener hasta un 45 % de oro, se exprime para separar el exceso de mercurio que se recicla al proceso. El oro y la plata se separan del mercurio mediante destilación en una retorta, produciendo de este modo el oro refogado o esponja de oro. La temperatura de ebullición del mercurio es

DIAGRAMAS DE FLUJO Es necesario mencionar que, en un diagrama de flujo del procesamiento de un mineral dado, es muy frecuente la combinación de dos o más métodos. Es decir, no debe considerarse como métodos que compiten uno con el otro, sino mas bien que se complementan con el fin de lograr los mejores resultados metalúrgicos, tanto técnica como económicamente. En el tratamiento de gravas aluviales se tiene las siguientes etapas: a. Se disgrega el material y se separa el material grueso, generalmente +3/8”. b. En operaciones de medianas a grandes, si el material contiene cantidades importantes de lamas arcillosas, puede utilizarse ciclones para deslamar, con lo que se facilita la concentración del oro y/o minerales pesados. c. Concentración por gravedad mediante uno o más de los equipos descritos anteriormente. Para aumentar la ley, reduciendo el volumen del concentrado obtenido en canales u otros equipos, puede utilizarse, con buenos resultados, una mesa vibratoria. Ver la Figura N° 9 del Anexo N°1. d. El oro se separa mediante amalgamación y posterior destilación del mercurio. e. Para separar los minerales pesados tales como zircón, rutilo, ilmenita y/o monazita se puede recurrir a una combinación de separadores magnéticos de baja y alta intensidad y separadores de alta tensión, como se muestra en el diagrama de flujo de la Figura MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

45

RECUPERACIÓN DE ORO FINO DE YACIMIENTOS ALUVIALES N°10 del Anexo N°1.

RECOMENDACIONES En las operaciones actuales de minería aurífera artesanal en Madre de Dios se debe tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: a. Los relaves de plantas de lavado no deben ser descargados directamente a las quebradas o ríos, ya que, además de los problemas ecológicos que esta práctica origina (el agua excesivamente turbia no puede ser utilizada para uso doméstico de las poblaciones aguas abajo del lavadero, así como afecta seriamente la existencia de peces y otros animales acuáticos), dichos relaves tienen un contenido de oro que podría ser recuperado mediante otros métodos más eficientes que el actual, y su retratamiento sería más económico si está almacenado en un sitio cercano, sin ser mezclado con otros materiales como piedras, que vol-

46

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

verlo a buscar y extraer del río. b. Es conveniente almacenar la arenilla pesada que se obtiene junto con el oro, pues puede contener minerales valiosos tales como el zircón, rutilo, ilmenita y otros, los que posteriormente podrían ser procesados y comercializados. c. No se debe derramar grasas ni aceites sobre el suelo ni al agua, ya que daría lugar a mayores pérdidas de oro fino laminar al incrementar su flotabilidad. d. En la amalgamación es recomendable utilizar equipos tales como el tambor de amalgamación; y, e. Para separar el mercurio del oro, se debe utilizar siempre la retorta, con lo que se protegerá la salud de los operadores, se reducirá la contaminación del medio ambiente y permitirá ahorrar mercurio.

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FIG. N° 3 "ESQUEMA DE UN JIG"

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RECUPERACIÓN DE ORO FINO DE YACIMIENTOS ALUVIALES

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RECUPERACIÓN DE ORO FINO DE YACIMIENTOS ALUVIALES

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MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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Exposición Nro 5

UTILIZACION D E “R E T O R T A S” O RECUPERADORES DE MERCURIO

ING. GUILLERMO MEDINA CRUZ Jefe del Proyecto Pequeña Minería - MEM MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

51

UTILIZACIÓN DE "RETORTAS" Y REACTIVADORES DE MERCURIO

1.-

Introducción

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 y lavadores auríferos que realizan operaciones ya sea en yacimientos primarios (vetas) o secundarios (placeres) en distintas circunscripciones con filiación aurífera, del territorio peruano.

La incorrecta utilización del mercurio, tanto en la fase de preparación de la amalgama, como en la del quemado ó “refogado” de la misma, origina considerables emisiones de mercurio, al medio ambiente y en consecuencia efectos perniciosos para la salud de los trabajadores y su entorno. Antes de reseñar y evaluar los alcances y resultados de las acciones efectuadas por el MEM, para mitigar los efectos nocivos del mal uso de mercurio, se consignan algunos aspectos generales relacionados con el mercurio; tales como: sus principales características físico químicas, sus aplicaciones y uso y obviamente su utilización en el proceso de amalgamación para la recuperación del oro y plata.

2.-

Características físico – químicas

Los griegos llamaron al metal, “hidrargiro”, que significa “plata líquida” y los romanos latinizaron esta expresión en “hidrargyrum” que quiere decir “plata viva”. De esta denominación procede el símbolo de Hg y la palabra “hidrargirismo” para referirse a la intoxicación por mercurio.

Los árabes llamaron al mercurio “Az – ZA – VQ”, que derivó al español como la palabra “azogue”, que ya no es utilizado en el lenguaje científico pero aún se emplea en el ámbito popular.

El mercurio, es el único metal que a temperatura ordinaria se encuentra en estado líquido. No es atacable por los ácidos clorhídricos (Hcl) y sulfúrico (H2SO4) pero sí, por el ácido nítrico (HNO3).

El cinabrio, es el único mineral importante de donde se puede obtener el mercurio y que los incas ya conocían con el nombre de “Llampi” y lo utilizaban como pintura. El mercurio, 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. Las principales propiedades físicas de los metales que conforman las amalgamas más comunes son las siguientes:

MERCURIO

ORO

PLATA

13.55 g / cc

19.39 g/cc

9.5 g/cc

Punto de fusión

- 39º C

1,060º C

960º C

Punto de ebullición

357º C

2,600º C

2,000 C

Densidad

Las especificaciones comerciales del mercurio son las siguientes: Producto

:

Mercurio virgen

Pureza

:

99.99% (análisis típico)

Embalaje : 52

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Frasco de 76 libras

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3.-

Usos y aplicación del mercurio

El mercurio ha sido utilizado en cantidades significativas en explosivos, productos farmacéuticos, equipos e instrumentos eléctricos por más de 2000 años. Actualmente las aplicaciones más importantes como elemento metálico, están dadas en instrumentos de medida, electrónica, lamparas, celdas electroliticas, catalizadores y en la metalurgia del oro y plata.

4.-

origina que el mercurio se disgregue en partículas muy finas – “harina de mercurio” – que flotan y por rebose de los quimbaletes, son arrastrados conjuntamente con el relave.

Tanto el mercurio líquido, como el vapor de mercurio condensado, terminan en los cursos de agua y por acción de microorganismos acuáticos se transforman en compuestos altamente tóxicos, uno de las cuales es el metilmercurio, que es fácilmente absorbido a través de la piel, vía respiratoria y vía gastrointestinal.

5.Síntomas de envenenamiento por mercurio

Amalgamación

El proceso de amalgamación se utiliza desde hace varios siglos y en lo que se refiere a los placeres auríferos aluviales ó filones ricos en oro libre, su uso es generalizado en operaciones artesanales o de pequeña escala; pero sus efectos son altamente contaminantes. La gran demanda de mercurio se produjo al ponerse a punto en el año de 1557 el método de “beneficio del patio” para la amalgamación en frío de los minerales de plata, por parte de Bartolomé de Medina en Pachuca (Méjico). Este fue un acontecimiento histórico, que hizo posible el rápido desarrollo económico de los virreynatos de Nueva España y del Perú y que se reforzó con el descubrimiento de la famosa mina de “Santa Barbara” en Huancavelica – Perú, en el año de 1564. Durante el proceso de amalgamación, se introduce mercurio metálico al ambiente en dos formas:

La inhalación de vapores y polvos de compuestos de mercurio, es la forma más frecuente de intoxicación laboral y sus principales síntomas son:

·

Dolor de pecho

·

Dificultad para respirar

·

Tos

·

Náusea

·

Diarrea

·

Dolor abdominal

·

Vómito

·

Dolor de cabeza

·

Gingivitis y nefritis (insuficiencia renal)

·

Dolores musculares, ataxia

·

Depresión

6.- Reglas de seguridad para el uso del mercurio (*)

a) Mercurio líquido, durante la preparación de la amalgama

1.

b) Vapor de mercurio,durante el proceso de “refogado”.

Nunca utilice mercurio en los caños empedrados, canaletas y sluices.

2.

Realizar las operaciones de amalgamación, restringiéndola a circuitos cerrados.

3.

Al amalgamar, no permita que el mercurio haga contacto con su piel; use guantes de jefe.

Las mayores perdidas de mercurio líquido se producen durante la operación de “quimbaleteo” (en el caso de oro primario) que

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53

UTILIZACIÓN DE "RETORTAS" Y REACTIVADORES DE MERCURIO 4.

No ingiera alimentos, ni fume cuando este manipulando mercurio.

5.

No use recipientes que hayan contenido mercurio, para guardar alimentos o bebidas.

6.

Guarde siempre el mercurio cubierto con agua. El mercurio no cubierto se evapora y al respirar podemos introducirlo en los pulmones.

7.

La gota más pequeña de mercurio que se derrama, desprende vapor; para evitar riesgos no guarde mercurio en su vivienda. (Lave cuidadosamente sus manos antes de comer).

8.

Los vapores de mercurio atacan con mayor contundencia a los niños y a las mujeres embarazadas, por esta razón el mercurio debe estar lejos de ellos.

9.

Para quemar el mercurio utilice una buena retorta que le permita recuperar todo el mercurio, para volverlo a utilizar.

10. Por precaución, cuando queme en retorta, asegúrece de hacerlo lejos de las viviendas y al aire libre. 11. En caso de sentir dolor de cabeza y moles tias estomacales permanentes, probablemente esté intoxicado con mercurio, acuda a un centro médico. (*) Fuente: Minería sin contaminación MDSMA/FONAMA/COTESU/PROJEKT CONSULT.

54

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7.-

Utilización de Retortas Justificación

Para prevenir las consecuencias pernicio sas del mal uso del mercurio, se debe utilizar en forma regular y obligatoria, las retortas y complementariamente los reactivadores de mercurio. Los comercializadores de oro, también de ben, usar retorta, porque aún queda saldo de mercurio en el oro “refogado”. Existen razones ambientales, de salubridad, económicas y de eficiencia operativa; que justifican esta medida, que permiten conciliar el slogan de que “primero es la salud y la vida, antes que todo el oro del mundo”, por otro de “explotemos BIEN todo el oro del mundo, para disfrutar de la vida” y hagamos de nuestro ámbito de trabajo el mejor lugar para vivir. ¿Qué es una retorta? Es un aparato muy simple que sirva para separar el oro, del mercurio que conforman la amalgama, sin que los vapores del mercurio se expandan al ambiente. Consiste básicamente de un crisol cerrado hermáticamente, donde se coloca la amalgama y al cual se le aplica una fuente calórica; un tubo de destilación que atraviesa una tina de refrigeración y un recipiente para el mercurio condensado. (ver gráfico)

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS ¿Cómo se usa la retorta?

a)

Realizar limpieza del crisol

b) Colocar la amalgama en el crisol envolviéndola en papel periódico para que nos e pegue en el mismo, presionándola hacia fondo para que tenga mejor contacto con el calor. c) Cerrar herméticamente el crisol, usando la cuña o el tornillo para evitar fugas de mercurio. d) Llenar de agua fría la caja del “refrigerador” para que enfríen los gases del mercurio en el tubo. e) Colocar un recipiente, con agua a la salida del tubo, donde caerán las gotas de mercurio líquido. f) El quemado de la amalgma con el soplete debe hacerse al aire libre, para evitar accidentes. g) Cuando el crisol se pone al rojo, por el calor del soplete, a los pocos minutos comienza a salir el mercurio de la retorta, se enfría en el tubo y caen las primeras gotas en el depósito con agua.

la tapa y se golpea suavemente el tubo, para que salgan las últimas “perlas” de mercurio. j) La “esponja” de oro queda en el fondo del crisol. Si el oro presenta aspectos sucio se puede lavar con ácido nítrico diluido.

8.- Reactivadores de Mercurio ¿Qué es un 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. (ver gráfico) Este equipo de reactivación, que actúa por electrósis permite volver a utilizar el mercurio, libre de impurezas y con toda su potencia, perdida después de varios usos.

h) Cuando ya no sale más mercurio, hay que mantener el fuego del soplete unos 5 ó 10 minutos más, para asegurarse de que todo el gas ha salido. i)

Cuando la retorta se ha enfriado, se abre

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UTILIZACIÓN DE "RETORTAS" Y REACTIVADORES DE MERCURIO ¿Cómo se usa el reactivador de mercurio?

a)

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 po sitivo.

b)

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 espe ra unos 10 minutos, para que se produzca la reactivación.

c)

Se produce una “nata” de suciedad.

d)

Se filtra, quedando mercurio reactivado, que permite “atrapar” con más fuerza las partículas de oro.

ZONA

Para disminuir los efectos nocivos del mal uso del mercurio, después de estudios de diagnóstico (1964) y de tomar conocimiento de proyectos tales como: PMSC (Ecuador) y MEDMIN (Bolivia). El Ministerio de Energía y Minas del Perú, adoptó la decisión de implementar un programa sostenido de distribución gratuita de retortas y reactivadores de mercurio en las distintas zonas que constituyen el área de influencia del Proyecto “Minería Artesanal y Pequeña Minería” - MAPEM, tal como se aprecia en el siguiente cuadro resumen:

1996

1997

1998

1999

2000

Madre de Dios

72

650

50

50

54

Ica – Ayacucho Arequipa

15

131

136

45

40

Puno

-

105

75

12

-

La Libertad

-

-

10

-

-

Otros

13

63

60

2

7

Total

100

949

331

109

91

Saldo Almacén TOTAL

I.

100 Módulos (retorta más reactivador) se financiaron con recursos del Proyecto EMTAL y otros 500 módulos con aporte del Fondo de Iniciativas Locales de Canadá. El resto se financió con recursos propios del Minis terio de Energía y Minas – Perú.

II.

A lo distribuido por el Ministerio de Ener gía y Minas, hay que agregar unos 300 equipos, mayormente de procedencia Brasileña; que han sido adquiridos por los propios usuarios de la zona de Madre de Dios.

El Programa consistió en lo siguiente:

56

9.- Programa de distribución de “Retortas y Reactivadores de Mercurio”

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TOTAL DISTRIBUIDO 876 367 192 10 145 1590 10 1600

a) Adaptar modelos 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. b) Difundir las reglas de seguridad para la utilización del mercurio, así como las instrucciones para operar correctamente las retortas. c) Difundir los principales síntomas de envenenamiento por el uso inadecuado del mercurio, enfatizando que este se genera de manera gradual e irreversible.

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"RETORTA"

REACTIVADOR DE MERCURIO

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UTILIZACIÓN DE "RETORTAS" Y REACTIVADORES DE MERCURIO d) Distribuir los equipos en cada unidad operativa inspeccionada por brigadas técnicas del Proyecto MAPEM.

programa de distribución de retortas y reactivadores de mercurio son disimiles, satisfactorios en la zona de Madre de Dios y mediocres en las zona de Ica – Ayacucho – Arequipa y Puno respectivamente; lo cual sugiere modificaciones de estrategias en estos últimos casos.

10.- Evaluación de resultados Los resultados obtenidos con la ejecución del

Control de Contaminacion Ambiental por Mercurio Madre de Dios Conocen Retortas % Utilizan Retortas % Encuesta 1995

7.9

1.9

Diciembre 2000

95

60

Ica - Ayacucho - Arequipa

Conocen Retortas % Utilizan Retortas % Encuesta 1996

17

7

Diciembre 2000

80

25

Puno

Conocen Retortas % Utilizan Retortas %

58

Encuesta 1995

20

8

Diciembre 2000

85

25

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS La explicación de estas diferencias sustanciales en cuanto a los logros obtenidos, se deberían entre otras causas, a las siguientes: a) 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.

b) 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. c) En el caso de Madre de Dios, salvo las operaciones muy pequeñas, es frecuente observar la utilización de gas propano, retortas de mayor dimensión y poca premura para efectuar diariamente esta operación, por su relativa mayor “solvencia” económica. Lo expuesto y para los casos de las zonas de Ica – Ayacucho – Arequipa y Puno, demanda la implementación de otras estrategias o modalidades de intervención que puedan ser “retortas comunales” ó “centros de refogado” en lugares adecuados.

11.- Otros aspectos relacionados con la utilización de mercurio La utilización de retortas, orientadas fundamentalmente a controlar el proceso de “refogado” de la amalgama se ha complementado con la divulgación e implementación de prácticas ambientales más adecuadas en el proceso de utilización del mercurio en la zona de Madre de Dios, tales como: a) En la “amalgamación” : Se ha propiciado el reemplazo de procedimientos manuales y también los que se efectúan con los pies, que implicaban contacto directo de manos ó pies del operador con el mercurio; por métodos de tecnología intermedia (mecanizado) que utiliza brocas eléctricas, adaptadas con paletas que funcionan como “batidoras”. Este procedimiento elimina la exposición directa al mercurio, acelera ventajosamente el resultado y ha alcanzado un 85% de utilización en las zonas de Huepetuhe – Caychive y un 50% en las opera-

ciones de llanura. b) En la “clarificación” : La separación de la amalgama, de las arenas negras; ya no se efectúa en cursos de agua, se esta utilizando recipientes cerrados o pozas aisladas. En este aspecto, igualmente; los logros son mayores (del orden del 85%) en el área de terrazas elevadas (Huepetuhe – Caychive) no así en el área de Llanura, sobretodo en las operaciones muy pequeñas, donde solo se registra un avance del orden del 40%.

c) En la reactivación del mercurio : Antes del inicio del proyecto, 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, ha merecido una aceptación total, incluso de los que aún no utilizan retortas.

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UTILIZACIÓN DE "RETORTAS" Y REACTIVADORES DE MERCURIO

PROCESO DE AMALGAMACIÓN, YA SUPERADO

"CLARIFICACIÓN", EN RECIPIENTES CERRADOS

60

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

Exposición Nro 6

UTILIZACIÓN DE LEGUMINOSAS INOCULADAS CON BACTERIAS EN LA RECUPERACIÓN DE AREAS DEGRADADAS POR ACTIVIDADES MINERAS

ING. AVÍLIO A. FRANCO Y EDUARDO F. C. CAMPELLO Embrapa Agrobiología, Rio de Janeiro - Brasil MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

61

UTILIZACIÓN DE LEGUMINOSAS INOCULADAS CON BACTERIAS FIJADORAS..........

INTRODUCCIÓN La recuperación de las áreas mineras, debe ser iniciada con reforestación, incluyendo la adición de carbono y nitrógeno al sistema para estabilizar el sustrato, restablecer la ca-

pacidad productiva del suelo y regularización del régimen hídrico, así como la apariencia estética y paisajista y el regreso de la fauna. Este proceso puede ser natural, cuando hay perturbación del sistema, o con la intervención del hombre, cuando la pérdida de la capa superficial productiva del suelo.

Ecosistema Natural

Prioridad en especies nativas

Mal uso u otras causas

Reforestación :

Reversible a corto

FBN + Correctivos Area degradada

plazo (perturbación)

Irreversible a corto plazo (pérdida de M.O.)

Especies nativas y de otros ecosistemas

-Recuperación: retorno a un estado que permite el uso sustentable del área. -Rehabilitación: retorno ecológico sin preocuparse de su uso. -Restauración: retorno al estado inicial: intangible.

FBN = Fijación biológica de nitrógeno. Fig. 1 Degradación y recuperación de áreas degradadas (Extraído de Franco, 2000)

62 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Las técnicas tradicionales de recuperación de áreas mineras han estado basadas en la reposición de la capa superficial fértil del suelo, previamente guardada y, una vez concluidas las actividades de explotación, distribuida sobre la superficie. Esta es una técnica costosa que ha sido usada por grandes empresas mineras pero es de poca posibilidad de uso en situaciones donde la explota-

ción es ejecutada por pequeños mineros, con dificultades de organización del proceso o cuando la capa superficial del suelo se perdió, como sucede en la región minera aurífera de Huepetuhe, donde no hay disponibilidad de grandes cantidades de compost orgánico que pueda ser usado para acelerar el crecimiento de las plantas (Foto 1).

FOTO 1

Área de explotación minera con perdida de la capa superficial del suelo

La recuperación de la capacidad productiva del suelo debe basarse en los mismos principios utilizados por la naturaleza, en la colonización de substratos desprovistos de materia orgánica, como los sedimentos de origen volcánico. Inicialmente consiste en adicionar materia orgánica en mayor proporción de la que se mineraliza. En esta fase es importante el uso de especies que adicionen carbono y nitrógeno al sistema, así como proporcionar materiales formadores de “hojarascas” de descomposición lenta para acumular materia orgánica en el suelo. En un segundo momento, cuando el objetivo es mantener las sustentabilidad de los sistemas naturales y del sistema productivo, la tasa de adición debe ser por lo menos igual a la

tasa de mineralización de la materia orgánica, sincronizada con la liberación de nutrientes para atender la demanda de otras especies, como se observa en Pseudosamanea guachapele (Froufe, 1999, Balieiro et. al. 2000).

Base conceptual Los nutrientes minerales esenciales de las plantas: N, P, S y Mo, tienen como principal fuente de Materia Orgánica el Suelo (tabla1)

MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

63

UTILIZACIÓN DE LEGUMINOSAS INOCULADAS CON BACTERIAS FIJADORAS.......... Tabla 1. Principales nutrientes minerales, disponibles en los suelos tropicales y necesarios para las plantas en los sistemas naturales. Nutrientes

Principal fuente en el Suelo

Necesidades de las plantas

Nitrogeno-N

Materia Orgánica(M.O)

1,5 a 4,0 %

Fósforo- P

M.O y coloides minerales

0,1 a 0,4 %

Potasio- K

Coloides minerales y M.O

1,0 a 2,5 %

Azufre- S

M.O y algunos minerales

0,2 a 2,5 %

Calcio- Ca

Coloides minerales y M.O

0,2 a 2,0 %

Magnesio- Mg

Coloides minerales y M.O

0,1 a 0,6 %

B,Cu,Fe,Mn, Zn

Coloides minerales y M.O

10 a 150 ppm

Mo

M.O y coloides minerales

0,1 a 5 ppm

Extraido de Chapman (1965) El Nitrógeno es el más limitante y el más problemático de los nutrientes del sistema productivo, tanto así que el uso de abonos nitrogenados fue el principal factor para el aumento de la productividad de los cereales en la historia reciente de la humanidad. (Franco y Balieiro, 2000). Para la ocupación de regiones tropicales húmedas, el suministro sustentable del nitrógeno a los sistemas productivos pasa a tener una importancia crucial. En áreas degradadas, donde el contenido de materia orgánica del suelo es muy bajo, el crecimiento satisfactorio de las plantas sólo es posible con la incorporación de grandes cantidades de compost orgánico y la adición frecuente de abonos nitrogenados; o alternativamente usando la fuente inagotable de nitrógeno, que es la atmósfera (79%), que puede estar disponible en forma continua y equilibrada para las plantas a través de la fijación biológica. Para que esto suceda es necesario que los demás nutrientes sean ofertados en forma equilibrada y que los otros factores que restringen el crecimiento de las plantas sean atenuados al máximo. El fósforo, además de estar poco disponible en la mayoría de los suelos tropicales, y tener su disponibilidad asociada con la materia orgánica y la actividad biológica del suelo, es el principal nutriente limitante en la producción de la biomasa en los sistemas naturales y de FBN en los trópicos (Peoples y Craswell, 1992). Su disponibilidad también es problemática a largo plazo, principalmente en áreas de recuperación donde las inversiones son restringidas, y también en suelos

64 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

con elevado grado de meteorización, con alta capacidad de absorción de fosfatos en los coloides minerales. La mayor eficiencia del uso del fósforo en suelos de las regiones tropicales húmedas, puede ser conseguida en condiciones de alta disponibilidad de materia orgánica y a través de la simbiosis que la mayoría de las especies vegetales realizan con hongos micorrízicos (Siqueira y Franco 1988, Siquiera 1996). La mayoría de las leguminosas tropicales nodulan y fijan Nitrógeno atmosférico (Faria et al. 1999) y todas las especies investigadas se asocian a hongos micorrízicos arbusculares (MA) (Siqueira, 1996).

La simbiosis planta-bacterias diazotróficashongos micorrízicos, es un sistema funcional que adquiere propiedades que no estaban presentes en los niveles jerárquicos inferiores, o sea, cuando éstos individuos actúan aisladamente (Fig.2). Con esto, las plantas noduladas y micorrizadas adquieren capacidad de incorporar carbono y nitrógeno al suelo, con una mayor capacidad de absorción de nutrientes, también se torna más tolerante al estrés ambiental (Souza y Silva,1996; Franco y Faría 1997, Franco et. al 1999, Franco y Balieiro 2000). De esta manera, las especies vegetales que forman este tipo de simbiosis, son las más indicadas para aumentar la materia orgánica del sistema en condiciones de baja fertilidad.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Bactéria diazotrófica (saprofítica)

Figura 2 - Propiedades aisladas y el aumento de la capacidad de adaptación a sitios degradados cuando se forma la simbiosis entre leguminosas, rizobios y hongos MA

PLANTA (autotrófica -fija C)

Planta nodulada (fija C y N)

Hongo MA (biotrófico obligatório)

Planta Micorrizada (fija C, + tolera estress) + efic. abs. nutr. y água)

Planta nodulada y micorrizada (fija C y N, + tol. estress + efic. abs. nutrientes y agua)

Algunas especies de leguminosas presentan gran dependencia de los hongos micorrízicos, inclusive para la nodulación y establecimiento de la Simbiosis con Rizobium en el crecimiento de las plantas. (Costa y Paulino 1992) Aprovechamiento del Fósforo de Fosfatos Naturales. La fertilización nitrogenada en plantas vasculares, tiene un efecto significativo en la variación del pH de la Rizósfera, como se muestra en la figura 4. Además de ser fuente de Nitrógeno, las especies vegetales tienen un efecto significativo en el control del pH de la Rizósfera (Marscher y Römheld 1983). La variación depende de la fuente de nitró-

geno, pero también de la especie vegetal (Raven et al. 1990). Si el nitrato es la principal fuente de nitrógeno, el pH de la rizósfera tiende a subir; si es el amoniaco, tiende a bajar; y si es el nitrógeno atmosférico, también tenderá a bajar pero con menor intensidad que en el caso del amoniaco. Mientras que si toda la biomasa y las bases contenidas en la misma retornaran al suelo, la acidez producida durante la asimilación de nitrógeno es neutralizada durante la descomposición de la biomasa acumulada y no hay variación del pH del suelo.(Nyatsanga y Pierre, 1973). En los sistemas naturales la pérdida de bases es mínima y en consecuencia el pH del suelo tiende a ser estable por largo tiempo. Por otro lado, la acidificación de la rizósfera puede ser usada para aumentar la solubilización de los fosfatos naturales, como fuente barata y de disponibilidad a largo plazo del fósforo (figura 3)

Extraído por madera, leña, granos, forraje, etc.

+

NH4

+

+2

K Ca +2 + Mg Na

H

SO 4

+

Roca fosfórica (Ca(OH/F)2 3Ca PO4)

=

-

NO3

Cl

-

H 2PO4RCOO HCO3

-

N2

H2 PO4

Figura 3 - Equilibrio Iónico en raices de plantas vasculares en función de diversas fuentes de nitrógeno y solubilización de fosfatos naturales (modificado de Franco, 2000) MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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UTILIZACIÓN DE LEGUMINOSAS INOCULADAS CON BACTERIAS FIJADORAS.......... La acidificación de la rizósfera ocurre junto al aporte de las plantas ( parte donde empiezan a crecer las raíces ) y esto representa una ventaja estratégica en el aprovechamiento de los fosfatos naturales, colocando en los hoyos de plantación; también ése fósforo liberado a la rizósfera representa una ventaja para la absorción de nutrientes directamente por las raíces a través de hongos micorrizicos y la menor posibilidad del ion fosfato de ser adsorbido a los coloides minerales en los suelos tropicales.

De ésta forma la fertilización con fosfatos naturales junto con especies fijadoras de nitrógeno representa una forma eficiente incorporar de Carbono, Fósforo y Nitrógeno en el ciclo biogeoquímico del sistema Suelo-

Planta, en la capacidad productiva del suelo. Esto puede ser observado en la tabla 2, donde la Crotalária juncea, una especie que también tiene la particularidad de fijar Nitrógeno atmosférico, como fuente de Nitrógeno acidifica poco la rizósfera, apresura el crecimiento y acumulación de Nitrógeno y Fósforo reducido. Cuando la fuente de Fósforo es el fosfato natural, el fósforo esta poco disponible. Por otro lado la mucuna, una especie que acidifica más intensamente la rizósfera (Jesús 1993), acumula tanta biomasa, Nitrógeno y Fósforo, siendo el fosfato natural como un termofosfato, una fuente donde el Fósforo esta más disponible. (Silva et al. 1985)

Tabla 2 . Efecto de las especies vegetales en la incorporación de Materia Seca, Fósforo y Nitrógeno a los sistemas productivos (Extraído de Silva et al 1985)

Especie

Fuente de Fósforo

Fosfato natural de Patos de Minas. Crotalaria juncea Termofosfato-IPT

Styzolobium aterrimum

Fosfato natural de Patos de Minas Termofosfato-IPT

Materia seca N total en la MS acumulada.(t/ha) (kg./ha) 8,4 c 1

151c

16,6 a

253 b

14,0 b

318 a

14,8 b

353 a

Valores en la misma columna seguidos de la misma letra no difieren entre sí por la prueba de Tukey a 5 %. 1

El Abono verde de Mucuna, una especie que acidifica intensamente la rizósfera (Jesús 1993), además de incorporar 318 kg. de nitrógeno al sistema, transfiere aproximadamente 15 kg de fósforo, de una fuente poco soluble de biomasa incorporada al Suelo (Silva et al 1985). Importancia de la Fijación Biológica de Nitrógeno por las Micorrizas en la Recuperación de Áreas Degradadas. La utilización de leguminosas arbóreas, noduladas y micorrizadas, con la fertiliza66 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

P total acumul. (kg./ha) 15 c 31,7 c 35,8 ab 37,2 a

ción con fosfatos naturales en los hoyos de plantación, ha sido estudiada en modelos de recuperación de áreas degradadas, que perdieron completamente la materia orgánica (Franco et al. 1992,1996,1998). Con el uso de éstas especies y fertilización de fósforo, provenientes de la roca fosfórica y la adición de Ca, Mg, S, K y micronutrientes en cantidades mínimas, es posible acelerar el proceso de ocupación del área y de la sucesión vegetal. La figura 4, representa la sucesión natural sin intervención del hombre y lo que puede conseguirse como ganancia de tiempo con la aceleración en la ocupación con especies vegetales asociadas a bacterias y hongos micorrízicos en un experimento conducido en un área de explotación minera de bauxita en Porto Trombetas, PA,

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

Matéria seca (kg/árbol)

Brasil (Franco et al 1996). Además, en áreas donde existe un banco de semillas próximo, la mejora de la fertilidad del suelo por la plantación de una sola especie de leguminosa fijadora de nitrógeno, propició el establecimiento de la diversidad de especies vegetales de los estadios sucesionales avanzados, que no tuvo diferencias con aquellas áreas donde se utilizó un gran número de especies.

Además, como puede observarse en la figura 5, la biomasa vegetal producida por la regeneración natural, bajo la copa de las leguminosas (acacias y taxi) fue significativamente mayor en comparación con no leguminosas nativas y exóticas, demostrando una vez más el potencial de las leguminosas fijadoras de nitrógeno, independientemente del origen, como catalizadores del proceso de sucesión vegetal (Campello, 1998).

10 8 6 4 2 0 Leguminosas nodulam

Legum. no nodula

no leguminosas

Especies

Tiempo

Figura 4.- Reforestación de substratos desprovistos de carbono y nitrógenoSistema natural x intervención (Extraído de Franco, 2000).

2

Biomasa seca (Kg/m2)

Tukey 5% 1,5

1

0,5

0 Acacia

Taxi

Pellita

Citriodora

Cupiúba

Figura 5 - Biomasa seca de la parte aérea de la regeneración natural creciendo bajo plantaciones de leguminosas ( acacias y taxi ) y no leguminosas arbóreas ( Eucalyptus pellita y Goupia glabra - Cupiuba ) (medias de 4 repeticiones, CV=22,33%) (Extraido de Campello, 1998). MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

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UTILIZACIÓN DE LEGUMINOSAS INOCULADAS CON BACTERIAS FIJADORAS.......... El comportamiento de cada especie varía según las condiciones edafoclimáticas locales, por eso es necesario identificar las especies de leguminosas con capacidad de nodulación, identificar matrices de las especies vegetales para la recolección de semillas, aislar y formar un banco de cepas de rizobium, para posteriormente poder recolectar las semillas y así formar un banco de estirpes de rizobium, seleccionar las más eficientes de cada especie de leguminosas y evaluar la dependencia micorrízica de las especies de mayor potencial de uso. EMBRAPA AGROBIOLOGÍA se ha dedicado a éstos estudios desde 1981 (Faría et al,1984,1987,1999 y Franco y Faría 1997, Franco 1999), contando en la actualidad con un banco de mas de 2500 estirpes de rizobium, habiéndose seleccionado estirpes de rizobium eficientes para 55 especies de árboles tropicales. Todas las especies probadas mostraron dependencia a la micorrización. Procedimiento para preparar el traslado al campo de los plantones bajo condiciones de estrés ambiental El principio de la tecnología consiste en producir plantones bien nodulados y micorrizados y que sean transplantados al campo con el máximo vigor y con una relación: parte aérea/raíz no muy alta, plantas entre 20 y 30 cm de altura.

Luego serán discutidas las principales etapas de la formación de plantones y su transplante a campo.

Rompimiento de la Dormición Semillas

de las

consiste en calentar agua hasta el inicio de la ebullición, luego se retira el depósito del fuego y se procede a la inmersión de las semillas en el agua; ésta debe apenas cubrirlas, dejándolas sumergidas hasta el enfriamiento del agua. Al final del procedimiento, escurrir el agua y proceder a la inoculación con rizobium y luego sembrar. La ruptura de la dormición también puede ser hecha con una hoja de lija, o de preferencia con tratamiento de las semillas con ácido sulfúrico concentrado; éste procedimiento requiere de personal capacitado, ya que el ácido sulfúrico puede causar quemaduras graves.

Inoculación de Semillas con Rizobium El inoculante consiste en un cultivo de rizobium previamente seleccionado, mezclado con un vehículo inerte, por lo general es la turba. Detalles sobre inoculación fueron presentados por Siqueira y Franco (1988). Para las leguminosas arbóreas se recomienda aplicar el inoculante de acuerdo a las instrucciones contenidas en el envase. Para las especies arbóreas se puede utilizar un envase de 200 gramos de inoculante para 1 kg de semilla. Cuando las semillas son escarificadas por el método arriba mencionado, después de escurrir el exceso de agua para humedecer las semillas, juntar con el inoculante, mezclar bien, hasta que una camada de éste material cubra las semillas, dejar secar a la sombra y sembrar enseguida, directamente en la bolsa utilizada para producir plantones. Si las semillas no fueron sembradas en el mismo día volver a inocular, omitiendo el tratamiento de rotura de dormición. Inoculación con Hongos Micorrízicos

En la mayoría de las leguminosas tropicales, es necesario hacer una escarificación antes de la inoculación, para conseguir la ruptura de la dormición de las semillas, y uniformizar la germinación. La escarificación para romper la dormición debe ser hecha en aquellas semillas que presenten el tegumento duro. Un método simple para hacer la escarificación es la utilización de agua caliente; que 68 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

Ya que no existe un inoculante especifico de hongos micorrizicos en el mercado, se recomienda el uso de raíces picadas con suelo de la rizósfera de gramíneas (capim), que crece en la región donde será hecha la reforestación. La inoculación consiste en hacer un pequeño hoyo con substrato, adicionándole una cucharada de tierra con una

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS mezcla de raíces picadas y suelo de la rizósfera, colocar 2 a 3 semillas ya inoculadas con rizobium sobre esa mezcla y cubrirla con substrato.

10% Roca fosfórica 30% Arena. 30% Suelo arcilloso

Producción de Plantones. Fotos 2 y 3 El substrato utilizado para la producción de plantones para ser recomendado, consiste en una mezcla que contiene, en volumen:

30% compost orgánico o estiércol seco. Los plantones pueden ser preparados en bolsas de plástico, tubos medianos o grandes o en bandejas de teknopor con 72 celdas de

FOTO 2

FOTO 3

Producción de plantones en el vivero forestal del MEM en Huepetuhe MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

69

UTILIZACIÓN DE LEGUMINOSAS INOCULADAS CON BACTERIAS FIJADORAS..........

127 cm3 c/u, que son más fáciles de colocar el substrato, manipular, transportar y plantación posterior de los plantones en el campo. Después de rellenar las celdas, las cajas deben ser acondicionadas de forma que queden suspendidas, para que el fondo de las mismas no entren en contacto con el suelo. La siembra se debe hacer directamente en las bolsas o celdas bajo una sombra de tela que deje pasar el 50% de la luminosidad total. El número de semillas a sembrar por bolsa debe ser definido como base en la prueba de germinación. Después de 15 días de germinación, deberá ser repicado, dejando una planta por celda. El riego debe realizarse diariamente, como mínimo 3 veces por día. A los 30 días de germinación las plantas deben ser trasladadas a pleno sol, ahí permanecerá aproximadamente 30 días antes de ir a terreno definitivo, ahí se iniciará un proceso de maduración de las plantas, reduciendo la frecuencia de riego, con la finalidad de aclimatarlas, para soportar mejor el estrés del transplante y las condiciones más adversas de campo. Plantación en el Campo

Cuando se quiere una cobertura del área al final del primer año, la colocación de los plantones en el campo debe hacerse con un espaciamiento de 2 m x 1 m en hoyos de 20 cm. x 20 cm. x 20 cm. Basado en un análisis de disponibilidad de nutrientes del suelo, se definirá la fertilización de los hoyos. Como la mayoría de los suelos tropicales son muy deficientes en fósforo, se deberá mezclar 100 gr. de roca fosfórica por hoyo, excepto en aquellos en que el tenor de fósforo sea muy alto (>30ppm). Si el suelo presenta menos de 1 cmol/dm3 de (Ca 2+ + Mg 2+) de Suelo, adicionar también hasta 50 g de calcáreo dolomítico. Si hay disponibilidad, también adicionar 2 litros de compost orgánico o estiércol bovino por hoyo. Cuando no se aplicó la materia orgánica, debe adicionarse 50 gr de yeso como fuente de Azufre. Deberá también adicionarse 10 gr. de F.T.E (Fritted Trace Elements) Br 12 por hoyo como fuente de micronutrientes. La adición de fertilizante

70 MINERÍA AURÍFERA ALUVIAL

potásico, solo será necesaria si la concentración es baja (< de 45gc mol/dm 3). Las dosis aquí recomendadas, se basan en los resultados obtenidos por EMBRAPA AGROBIOLOGIA, en diferentes lugares con suelos degradados y sirven solamente como una orientación básica de recomendación. Antes y después de la plantación hacer control sistemático de las hormigas cortadoras y protección de animales herbívoros. Especies de Leguminosas con Potencial de Uso en Recuperación de Areas Degradadas.

Para reforestación de áreas degradadas deberá seleccionarse especies que nodulan y micorrizan, que sean de rápido crecimiento, tolerantes a los estreses abióticos prevalecientes en la región. La preferencia siempre será para las especies nativas y adaptadas a las condiciones edafoclimáticas locales de la zona, cuando éstas no estuvieran disponibles, pueden ser usadas especies introducidas de otras regiones con el cuidado que ellas no se tornen invasoras con posibilidades de daños ecológicos. La tabla 3 presenta algunas características de las especies que muestran su potencial de reforestación en suelos degradados en regiones tropicales.

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Tabla 3. Especies leguminosas arbóreas fijadoras de Nitrógeno con potencial de uso en reforestación de áreas degradadas(extraído de Faria y Campello 1999, y observaciones personales).

Condiciones Edafoclimáticas Nombre Científico

Acacia auriculiformis Acacia holosericea Acacia mangium Albizia lebbek Anadenanthera colubrina

Temperatura media (°C) 25 – 30 25 - 30 22 – 25 20 – 35 17 – 26

Altitud, (m)

Precipitación (mm) 1.000 - 1.800 800 - 2500 mínimo 1.000 500 - 2500 1.200-2.200

Viento

1.100 – 1.800

Broca

500-2.000

inundación hojas tóxicas para bovinos hojas tóxicas para bovinos

A.nadenanthera falcata

18 – 26

Anadenanthera. peregrina (macrocarpa)

19 – 29

< 600 < 1000 < 800 < 1600 100 1.200 140 1.000 17 - 1.200

Ateleia glazioviana

16 – 20

80 - 1.000

1.100 -2.200

Clitoria fairchildiana Enterolobium contortisiliquum Enterolobium maximum

25 – 35 19 – 26