Trabajo Práctico N° 7 “La extracción de minerales y el impacto de la actividad minera”

Jurisdicción: Provincia de Buenos Aires

Ministerio: Dirección General de Cultura y Educación (DGCE)

Nivel: Enseñanza Superior

Dirección: Dirección de Enseñanza Superior (DES)

Dependencia/Institución: Instituto Superior de Formación Docente y Técnica No 24

Distrito: Quilmes

Carrera: Profesorado en Química

Perspectiva: Mineralogía

Año: 2020

Apellido y Nombres de los alumnos: Burgos M. Lucía  (D.N.I.:38530974), Gramajo María Jose (D.N.I.: 22434173), Lizarraga Nelida(D.N.I.: 32098466),Oshea Gisella(D.N.I.: 24439463), Urreli Andrea(D.N.I.: 30887243), Vidal Vanesa (D.N.I.: 30629309).

Curso: 3° Año

Trabajo Práctico N° 7 “La extracción de minerales y el impacto de la actividad minera”

Fecha de Entrega: 28/10/2020

1. - Luego de la lectura de la publicación “Incidencia de la actividad Minera sobre el Medio Ambiente” de los autores: 1. Schalamuk, D. Sabio y J. Mendía, realizar un resumen sobre los principales tópicos abordados en la publicación.

- Entre las actividades industriales que afectan el medio ambiente natural, la minería es una de las más notables. Se trata de una actividad básica dedicada a la obtención de georrecursos para el abastecimiento de la población.

El aumento de la población mundial, las necesidades de los países en vía de desarrollo y la creciente demanda de los países industrializados comportan una rápida aceleración de las tasas de consumo de materias primas minerales.

La presencia de dos hechos- recurso cuyas existencias son limitadas y un consumo en crecimiento casi explosivo- plantea un problema de importancia; lo que lleva a tener como propósito, el lograr un aprovechamiento racional de los recursos naturales, utilizando fundamentalmente como herramienta conocimientos sobre geología.

La actividad minera, al ser la industria dedicada a la extracción y transformación primaria de materiales de la corteza terrestre, genera la ruptura del equilibrio de los procesos naturales que actúan en su entorno. Este impacto varía de acuerdo al tipo de mineral o roca que se explota, las características de los yacimientos, su ubicación geográfica, la conformación geológica y la modalidad de explotación.

Por ello, los efectos nocivos al medio se manifiestan de dos maneras:

• Por la reducción del recurso natural, en su mayoría, no renovable, por explotación del mismo.
• Por la generación de residuos sólidos, líquidos y gaseosos, en las distintas fases de la producción.

Estos fenómenos se producen durante el tiempo que se desarrolla la actividad minera, pero muchos efectos continúan manifestándose luego. Todos ellos llevan a afectar los tres medios receptores naturales: agua, aire y suelo.

Los puntos trabajados en el apunte son:

• Estudio del impacto ambiental.
• Fases operativas mineras y la injerencia de los impactos
• Efectos de la minería en el medio ambiente y tipos de impactos (atmosférico, por ruidos y vibraciones, sobre el terreno, sobre las aguas, sobre la fauna y la flora, paisajístico, sobre el ser humano).
• Tratamientos metalúrgicos.
• Tipos de yacimientos con sus impactos particulares (rocas, sales, minería metalífera, combustibles sólidos).
• Evaluación del impacto ambiental
• Método de Leopold.
• Método de Battelle.

1. - ¿Qué tipos de impactos establece la publicación y en que perjudican cada uno de ellos al ambiente?
2. - Según los tipos de yacimientos: ¿Qué impactos particulares se remarcan en la publicación?
3. - ¿En qué consiste el método de Leopold utilizado en la problemática ambiental de la minería?
4. - ¿A qué conclusiones arriba la publicación citada más arriba?
5. - Desarrolle tópicos sobre alguna problemática ambiental que haya sido evidenciada en algún yacimiento metalífero o no metalífero de Argentina o de otro lugar del planeta, en este último caso con repercusión internacional.

Accidentes ambientales en minería metalífera

Drenaje ácido:

Muchas mineralizaciones que ofrecen posibilidades para la extracción rentable de metales han experimentado durante su formación una intensa transformación por acción de gases ácidos emitidos por emanaciones volcánicas. Se forman así los sulfuros metálicos, como pirita (FeS2), calcopirita (CuFeS2) y enargita (Cu3AsS4). La ecuación (1) muestra la reacción que tiene lugar cuando el sulfuro de hidrógeno gaseoso se pone en contacto con una solución que contiene sales de hierro (ferroso).

Fe2+(ac) + H2S(ac) ® FeS(s) + 2 H+ (1)

Si estos sulfuros se ponen en contacto con aguas aireadas, se oxidan:

FeS2 + 4 O2 ® Fe2+ + 2 SO42- + 2 H+ (2)

Se generan así aguas fuertemente ácidas. Estas aguas pueden originarse sin intervención del hombre, como en el caso del río Agrio de la provincia de Neuquén, descrito en Cuadro más abajo. Sin embargo, el drenaje ácido constituye también un serio problema con los efluentes de la explotación metalífera, ya que muchas veces los yacimientos contienen sulfuros, y la exposición al agua y al aire genera efluentes fuertemente ácidos. No es sólo la acidez el problema: ella conlleva una alta solubilidad de los minerales metalíferos, y en consecuencia las aguas tienen altos contenidos de metales disueltos.

El río Agrio

En la Provincia de Neuquén (Argentina) se encuentra el volcán Copahue (en idioma Mapuche,lugar de azufre). La villa de Copahue (2.000 msnm) presenta un paisaje rocoso y totalmente carente de vegetación. Una laguna de unas 3 hectáreas, alimentada por agua de deshielo y lluvias, tapona el cráter del volcán y recibe los gases emanados por la chimenea del volcán. Estos gases calientan el agua a altas temperaturas y proveen ácidos (sulfhídrico, clorhídrico) y minerales de magnesio, azufre, calcio, amonio, etc.

En el cráter tiene su nacimiento el río Agrio que recorre unos 14 km para desembocar en el Lago Caviahue (en idioma Mapuche, lugar de reunión). Las aguas que alimentan el río Agrio Superior son extremadamente ácidas, de pH cercano a 0, y contienen altas cantidades de sulfuros metálicos que se depositan como sedimentos en la parte alta del curso del río. La precipitación de los sulfuros y su redisolución por oxidación a sulfatos contribuyen a la acidez.

Si bien se han escrito las ecuaciones de precipitación de sulfuro ferroso y de disolución de la pirita, el agua contiene también cantidades importantes de cloruros, y diversos metales: además de hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio. La fuente de origen del Río Agrio es comparable a una solución 1,5 M de ácido sulfúrico. En ese medio ácido, también se disuelven los aluminosilicatos, y por ende las concentraciones de aluminio son altas.

Cuando hay sulfuros en equilibrio con las aguas, las condiciones son muy reductoras. Si además el pH es muy bajo, la solubilidad de los minerales es elevada, y la actividad biológica es muy escasa.

En su descenso, el río Agrio recibe aporte de afluentes menos ácidos, y también agua de lluvia, con lo que el pH va aumentando, y muchos metales van sedimentando. Por ejemplo, el Fe puede sedimentar por precipitación oxidativa. Al llegar al lago Caviahue, el pH del agua es 2. El Parque Provincial Copahue tiene atractivos turísticos por el contraste Copahue – Caviahue.

[pic 1][pic 2]

Figura (a) El volcán Copahue en erupción; (b) El volcán Copahue y el lago Caviahue.

Otros ejemplos:

Derrame de cianuro

El uso de cianuro para el procesamiento de minerales de oro genera mucha preocupación en la población por la alta toxicidad aguda de esa sustancia. Las aguas naturales contienen cianuro en pequeñas cantidades, habitualmente por debajo de 100 mg/L. El límite establecido para aguas de consumo humano es de 200 mg/L. La dosis letal por ingestión oral se estima entre 50 y 200 mg, dependiendo del peso y otros factores. Si se acidifican aguas cianuradas, se forma cianuro de hidrógeno, que es un gas poco soluble. En la atmósfera, la dosis letal 50 (LC50) se estima en 100-300 partes por millón.

Es de notar que la extracción de metales por cianuración vino a reemplazar otro proceso mucho más contaminante, la extracción por amalgamación con mercurio. Al poner en contacto al mineral con mercurio líquido, éste extrae el oro, amalgamándolo. Sin embargo, el mercurio es muy tóxico y, a diferencia del cianuro, no se destruye en el ambiente.

El proceso de beneficio de los minerales de oro reconoce que este elemento noble se encuentra en la naturaleza en estado elemental, como Au0, por la gran dificultad para oxidarlo. La minería en pequeña escala del oro llevada a cabo durante siglos consistía en la simple recolección de pepitas de este elemento, por ejemplo en cursos de agua. En este tipo de extracción, de depósitos denominados placeres, el oro se encuentra libre porque gracias a la erosión y meteorización fue liberado de la roca que lo contenía (normalmente rica en cuarzo) y puesto a disposición de los agentes de transporte (agua principalmente), que debido a su medio a alto peso específico, luego es fácilmente concentrado en lechos de ríos o zonas de costa. El desarrollo del proceso del cianuro permitió comenzar a extraer el oro de minerales de baja ley, es decir, en situaciones en que el oro se encuentra en cantidades ínfimas (pocos gramos por cada tonelada de roca), con tamaños de grano normalmente submicroscópico, y en asociaciones complejas, intercrecido con otros metales, que requieren de la acción de agentes químicos para lograr su separación.

...