RELAVES MINEROS

RELAVES MINEROS

1. DEFINICIÓN

Los relaves (o cola) son desechos tóxicos subproductos de procesos mineros y concentración de minerales, usualmente una mezcla de tierra, minerales, agua y rocas.

Los relaves contienen altas concentraciones de químicos y elementos que alteran el medio ambiente, por lo que deben ser transportados y almacenados en «tanques o pozas de relaves» donde lentamente los contaminantes se van decantando en el fondo y el agua es recuperada o evaporada. El material queda dispuesto como un depósito estratificado de materiales sólidos finos. El manejo de relaves es una operación clave en la recuperación de agua y para evitar filtraciones hacia el suelo y napas subterráneas, ya que su almacenamiento es la única opción. Para obtener una tonelada de concentrado se generan casi 30 toneladas de relave.

Dado que el costo de manejar este material es alto, las compañías mineras intentan localizar los "tanques o pozas de relave" lo más cerca posible a la planta de procesamiento de minerales, minimizando costos de transporte y reutilizando el agua contenida.

Dentro de los principales problemas que generan los relaves están:

• Sólidos en suspensión y metales disueltos.

• Reactivos que provienen de planta concentradora.

• Generación de aguas ácidas y lixiviación de metales a largo plazo.

• Requerimiento de grandes áreas de superficie para su almacenamiento.

2. TIPOS Y CARACTERISTICAS DE LOS RELAVES

Los relaves son generalmente los desechos provenientes del tratamiento metalúrgico que se da a los minerales con contenido metálico, y estos pueden ser (los minerales) con contenido de metales preciosos como Au, Ag. Y metales básicos como Cu, Pb, Zn entre otros, ya que son estos lo que predominan en el sector minero peruano.

Los relaves generalmente son producto de:

• Flotación

• Cianuración

• Carbón de pulpa

• Desmonte de mina

• Residuos de pilas de lixiviación

• Escorias

• Placeres o lavaderos de oro

• JIG, pre-concentración, concentración gravimetrica, entre otros.

La naturaleza de los relaves varía de acuerdo con el mineral tratado en planta y las operaciones de procesamiento de las partículas, en este caso particular tenemos que trata mayormente relaves de Plomo-Zinc, y en menor medida de Cobre, comúnmente estos se encuentran asociados y con frecuencia son extraídos conjuntamente algunas veces en combinación con la Plata. La concentración se efectúa por el método de flotación diferencial de espuma y con frecuencia con un pH ligeramente alcalino. Los minerales de Plomo y Zinc se encuentran asociados con rocas cuarciticas o dolomíticas produciendo partículas de relaves angulares y duras, típicas de operaciones de mina de roca dura.

Los tipos de relaves cubren una variedad ancha de características físicas de manera que su generalización es difícil. Dicha situación se complica si se considera que los relaves de cualquier tipo de mineral pueden diferir sustancialmente, de acuerdo con el proceso de la planta y la naturaleza de la roca mineralizada, sin embargo trataremos de efectuar algunas generalizaciones para prever un resumen útil. Es necesario un comentario relacionado con un problema químico que afecta los depósitos de relaves de la minería poli metálica, la oxidación de sulfuros especialmente la pirita cuando estas están presentes en la roca mineralizada. La pirita se oxida con la presencia de oxigeno libre, (Guía Ambiental del MEM para el Manejo de Drenaje Ácido de Mina) produciendo condiciones de acidez, el mecanismo básico de esta reacción es la combinación de metal sulfuroso con agua y oxigeno para producir un hidróxido de metal y ácido sulfúrico. La siguiente tabla divide varios tipos de relaves en cuatro categorías generales de acuerdo con la granulometría y la plasticidad.

CARACTERÍSTICAS FISICAS DE LOS RELAVES

CATEGORIA CARACTERÍSTICA GENERAL

I Relave de roca blanda

- Desecho de carbón fino

- Potasa Contiene fracciones de arena y lama, pero las lamas pueden dominar todas las propiedades por la presencia de la arcilla.

II Relave de roca dura

- Plomo

- Cobre

- Oro plata

- Molibdeno

- Níquel Pueden contener fracciones de arena y lama; pero las lamas son usualmente de baja plasticidad. Las arenas usualmente controlan las propiedades totales para propósitos de ingeniería.

III Relaves finos

- Arcillas fosfáticas

- Limos rojos de bauxita

- Taconita fina

- Lamas de arena La fracción de arena es pequeña o nula. La respuesta del material, particularmente las características de sedimentación-consilidación son dominadas por las partículas de tamaño de limo o arcilla y pueden dar problemas de volumen de disposición.

IV Relaves gruesos

- Arenas alquitranosas

- Relaves de uranio

- Relaves de taconita gsa

- Arenas fosfatadas Contienen principalmente partículas de arenas o tamaños de limos no plásticos, exhibiendo compartimientos como la arena y generalmente características favorables de ingeniería.

Como consecuencia de que los relaves en cualquier categoría comparten las mismas características físicas, los problemas de disposición son algo similares. Adicionalmente los cambios en la molienda en una particular planta pueden por ejemplo producir considerablemente material más fino, lo cual puede cambiar la categoría en el cual los relaves están clasificados, e introducir nuevos y diferentes problemas de disposición.

3. NATURALEZA DE LOS EFLUENTES LIQUIDOS DE RELAVES

La naturaleza líquida de los relaves no puede ser considerada separadamente de las características químicas del efluente líquido asociado a la planta. El diseño de los depósitos de relave no solamente es influenciado por la naturaleza de los sólidos, sino también de los efluentes; dado que el grado de conservadorismo empleado en el diseño de los depósitos de relaves, depende del riesgo que significa la deposición de los materiales, se requiere un conocimiento general de los constituyentes químicos del efluente de la planta.

3.1. CLASES DE EFLUENTES

Como se indica líneas arriba, los procesos en la planta concentradora involucran alteraciones químicas del mineral que incluyen flotación. Durante la flotación puede ser agregado una variedad de químicos orgánicos que pocas veces son de mayor preocupación en el efluente de la planta, porque generalmente tienen bajas concentraciones y comparativamente baja toxicidad, la presencia de cromo en los efluentes era la preocupación de la Compañía Minera

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