La minería en la Argentina

Gestión de residuos sólidos, efluentes líquidos y gaseosos

La actividad minera moviliza gran cantidad de minerales debido a la baja ley o proporción en la que se encuentran los metales en cada mineral a procesar, a lo que se agrega la ganga que aporta la roca que lo contiene. Las leyes que la literatura menciona como usuales son del orden de los gramos por tonelada en el caso de los minerales que contienen oro, de los 100 gr/tn en los minerales que contienen plata, del orden del kg/tn para los minerales de cobre, molibdeno y uranio y de los 500 kg/tn, para el hierro y el aluminio.

Adicionalmente, la dificultad de encontrar nuevos potenciales yacimientos a minar es cada vez mayor, ya que las leyes de los minerales tienen una tendencia declinante, lo que significa que los estudios de prefactibilidad y factibilidad resultan más complejos. En el caso que se hayan sorteado esas dos fases y se aborden las etapas de construcción y explotación en el diseño del proyecto se deberá contemplar, necesariamente, la gestión de los remanentes de los minerales de baja ley o rocas inertes, que serán separados del proceso de producción.

El método de minar también tiene su influencia en la cantidad y tipo de residuos y emisiones a gestionar. El minado a cielo abierto está utilizado en casos de menas cerca de la superficie, para minerales de baja ley y la operación de extracción no es selectiva.

En cuanto a la minería subterránea, se aplica en depósitos de relativamente alta ley y la extracción es más selectiva que la de cielo abierto. En este caso, la cantidad de residuos que se generan es menor y como también las emisiones a la atmósfera, pero se incrementan los riesgos para el personal de operación.

La minería es un proceso electro-intensivo. Entre otros factores, el tipo de fuente de energía que se utilice condiciona fuertemente la magnitud y tipo de emisiones gaseosas y particuladas que se generen. Se hacen más adelante los comentarios correspondientes a los factores de emisión.

Sectores o procesos unitarios que pueden originar residuos o emisiones

En las etapas previas a la puesta en operación, es decir, las de relevamiento preliminar, prospección, pre-factibilidad y factibilidad, los residuos están asociados a los cateos y perforaciones que permiten verificar las características mineralógicas del recurso, su disposición areal y en profundidad, y a cuantificar las reservas. Al mismo tiempo que se obtienen las respuestas específicas que hacen a la viabilidad económica del proyecto, se relevan las condiciones del entorno ambiental y social del sitio y se inicia la fase de diseño y planificación en el sentido amplio. Los residuos y emisiones asociados a esta fase no suelen ser importantes y provienen de la movilización del equipamiento y del personal, de la apertura de vías de acceso temporarias y del empleo eventual de explosivos, si correspondiere.

Cuanto mejor se conozca el subsuelo, la actividad será más eficiente en el uso de la energía en términos de tonelada de producto elaborado, y seguramente menor será la cantidad de ganga o minerales de baja ley a gestionar. Con la utilización de la geología espectral se ha podido optimizar el diagnóstico y, por ende, la selección de la metodología extractiva y las tecnologías a aplicar en las etapas del proceso metalúrgico y en la instrumentación de las medidas de prevención de las condiciones laborales y de la protección ambiental.

A partir de esa etapa tan importante desde el punto de vista socio-ambiental y obtenidos los permisos y habilitaciones de las autoridades competentes, se procede a la construcción de los accesos vía terrestre, al acondicionamiento topográfico del sitio y a la construcción de las estructuras constitutivas de la planta de producción, de las líneas de transmisión de energía, de las oficinas, depósitos de materias primas y de almacenamiento de explosivos y combustibles, talleres de reparaciones, de salas de atención médica, de alojamiento permanente y campamentos temporarios y de las obras de captación, conducción, tratamiento, recirculación y distribución de las aguas para uso doméstico e industrial y las de recolección, depuración y disposición final de residuos sólidos, líquidos y de las emisiones a la atmósfera.

Si bien durante la etapa operativa se podrán efectuar adecuaciones y modificaciones en las tecnologías y procesos seleccionados en el diseño y planificación originales, es fundamental tener en cuenta desde el comienzo, las mejores tecnologías disponibles a los efectos de minimizar en lo posible, los indicadores de consumos de energía, del recurso hídrico y del nivel del riesgo laboral y ambiental asociado, respecto a la unidad de producción.

A partir de la puesta en marcha del minado propiamente dicho se originan los llamados “residuos mineros masivos”, según la jerga del sector y que son provenientes de:

-Extracción del mineral de la roca.

-Transporte del material al área de trituración, almacenamiento y molienda

 -Separación sólido líquido por flotación, lixiviado, concentración por gravedad, osmosis inversa, según corresponda.

-Concentración y refinado por procesos pirometalúrgicos-tostado, calcinación o fundición, según corresponda.

-Refinación por electrólisis

-Transporte de los productos procesados

Las características fisicoquímicas y la cantidad de residuos a gestionar serán dependientes de cada proyecto en particular. Una clasificación general que suele hacerse de los residuos masivos para identificar su fuente es la siguiente:

-Roca estéril

-Minerales de baja ley

-Mena residual de minerales tratados por lixiviación en pilas

-Escorias de procesos térmicos

-Relaves

A este listado deben agregarse los residuos originados en forma diaria, por ejemplo, los generados por la población de trabajadores (residuos sólidos domésticos), en la operación de las unidades de tratamiento de agua y de desagües cloacales y en las instalaciones complementarias ya señaladas (talleres, unidades sanitarias, almacenamiento y despacho de combustibles, etc.).

Adicionalmente pueden producirse esporádicamente, residuos o efluentes derivados de fenómenos meteorológicos (precipitaciones pluviales o nivales, o vientos huracanados) o sísmicos, accidentes o incidentes de significación que ameriten la puesta en práctica del plan de contingencia ante emergencias y los producidos durante los simulacros que se efectúen en cumplimiento del programa de capacitación del personal.

Sistemas de tratamiento y disposición de los residuos y emisiones

Los procesos mineros generan grandes volúmenes de residuos que, en su gran mayoría, permanecen en el sitio aún luego del cierre de la mina. Algunos de ellos como resultado final del procesamiento del mineral (ej. los relaves), y otros como descarte de ese procesamiento (ej. estériles, roca triturada de baja ley). Tanto unos como los otros tienen posibilidades de lixiviar metales u otros compuestos de riesgo para la salud humana y el entorno, si no se adoptan las medidas de gestión adecuadas.

Para afrontar esa situación es condición indispensable, disponer de un sistema de gestión del equipamiento con la mejor tecnología disponible (BATs) y de personal capacitado para aplicar los protocolos estandarizados, tanto para situaciones operativas rutinarias, como para las emergencias.

Como parte del sistema de gestión es fundamental disponer de una red de vigilancia de calidad de los recursos hídricos superficiales y subterráneos, y de la calidad del aire y de los suelos en el entorno al sitio, a los efectos de detectar modificaciones en la Línea de Base Ambiental (LBA), previa al inicio de las operaciones. La red de vigilancia de la calidad de los recursos hídricos debe contar con perforaciones de control, estratégicamente ubicadas, para detectar cualquier migración de contaminantes, cuya fuente puedan ser los acopios de residuos.

Mejores tecnologías disponibles (BATs) y mejores tecnologías aplicables (BAPs)

El conjunto de tecnologías seleccionadas para el procesamiento del mineral, juntamente con las características geoquímicas de éste, definirán con aproximación las características físicas y químicas de los residuos a gestionar. Iniciada la etapa operativa, será necesario monitorear la evolución de esas características para cada tipo de residuo.

Tanto para los residuos del proceso de minado, como para los originados en las instalaciones complementarias, puede recurrirse a tecnologías sugeridas en publicaciones técnico-científicas producidas por institutos de investigación universitarios especializados que van recogiendo las experiencias operativas de empresas del sector y que permiten conocer y actualizar las Mejores Tecnologías Disponibles (BAT) de depuración y disposición de los residuos, con especificidad en la actividad minera. A partir de ellas, corresponde en cada sitio en particular, elegir la que sea aplicable (BAPs), privilegiando aquellas que minimicen los riesgos ambientales, se encuadren dentro de los códigos de buenas prácticas y a su vez, permitan cumplir con las regulaciones referidas a estándares de calidad de los vertidos, de las emisiones y de la gestión de los residuos en general.

En el sector minero, la investigación y difusión de estas tecnologías se ha focalizado tanto en la optimización de los procesos unitarios empleados en la etapa de producción, como en la gestión de los relaves, como consecuencia de las numerosas fallas de los diques de contención de estos a lo largo de la historia. Las medidas a adoptar son, en algunos casos, obligatorias en cuanto están incorporadas a las regulaciones nacionales o locales, o voluntarias en tanto constituyen guías o códigos de buenas prácticas, elaborados por asociaciones empresarias en colaboración con entes nacionales o internacionales. Ejemplo de códigos voluntarios a los que pueden adherirse las empresas es el Código Internacional para el Manejo del Cianuro, el IRMA-Standard for Responsible Mining – IRMA –STD-001 de junio de 2018.

El detalle que sobre el cierre y post-cierre de la mina tiene la publicación del SENAGEOMIN

– Ministerio de Minería de Chile (junio de 2018) respecto a las normativas internacionales de diseño, construcción, operación, cierre y post-cierre de depósitos de relaves (Ref.: N°14), merece ser consultada a la hora de proceder a regular la gestión de todas las fases del proceso minero.

En los puntos siguientes se presentan los criterios para la gestión de los residuos teniendo en cuenta las sustancias químicas de uso habitual y que se destacaron en el punto 4.1 donde se mencionaron los recursos tecnológicos para el control de estas. El énfasis se puso en los residuos específicos de la actividad minera. La presentación está organizada según el tipo de residuos a gestionar en función de la clasificación incluida en el punto 4.5.1, dando prioridad a los relaves teniendo en cuenta la importancia de la adecuada gestión del riesgo ambiental inherente a su tratamiento, disposición y control.

Relaves mineros

El término relaves se aplica a todo desecho minero producto de la concentración de minerales mediante el método de flotación en el que se utiliza agua, aire y sustancias químicas aglutinantes. El Servicio Geológico Minero de Chile (SERNAGEOMIN), ha transcripto en su glosario la definición de relaves y la de embalses de relaves, tal como se establece en el Decreto Supremo 248.

La legislación chilena define relaves como: “Suspensión de sólidos en líquidos formando una pulpa, que se generan y desechan en las plantas de concentración húmeda de especies minerales que han experimentado una o varias etapas en circuito de molienda fina. El vocablo se aplacará también a la fracción sólida de la pulpa que se ha descripto precedentemente.

Asimismo, el decreto definió al depósito de relaves como: “Aquel depósito donde el muro de contención está construido con material de empréstito y se encuentra impermeabilizado en el coronamiento y en su talud interno. La impermeabilización puede estar realizada con un material natural de baja permeabilidad y de material sintético como geomembrana de alta densidad. Se aplica también a aquellos depósitos ubicados en alguna depresión del terreno que en que no se requiere la construcción de un muro de contención.”

El análisis de las características estructurales y de diseño del embalse es tratado en el punto 9 y corresponde aquí incursionar acerca de las características de los residuos que deben embalsarse y en particular las fisicoquímicas que le confieren, o no, estabilidad química. En caso de que el depósito referido no tuviera estabilidad química se producirían transformaciones que pueden provocar, entre otros riesgos, la falla de la estructura de contención.

El Servicio Geológico Minero de Chile, en su guía metodológica del 2015, estableció como condición esencial, el mantenimiento de la estabilidad química del material del relave (y del mismo modo de los residuos inertes y escombros de baja ley), durante toda la vida útil de la mina y aún a posteriori de su cierre. De no procederse de esa manera, la interacción entre los residuos y los factores ambientales puede dar a lugar a la formación de drenajes mineros alcalinos o, más frecuentemente, a drenajes ácidos. En los yacimientos metalíferos de oro, plata, cobre, hierro, zinc y plomo los factores ambientales que intervienen, entre otros, son el oxígeno atmosférico y el potencial de óxido-reducción (pOR) del agua contenida en el relave, o incorporada al mismo, por la precipitación pluvial o nival. Son primordiales en el proceso de oxidación de los sulfuros que originalmente integraban el mineral minado y que terminan como parte constitutiva del relave.

La pirita (sulfuro de hierro), muy abundante en los minerales, parece jugar un papel muy importante en el proceso de inestabilidad química, generando drenajes ácidos, pero según la bibliografía, otros sulfuros pueden intervenir en el mismo sentido. Los agentes neutralizantes que pueden controlar químicamente esa acidificación son los carbonatos, los silicatos y las arcillas.

La elección del agente neutralizante más apropiado deberá ser investigado caso por caso, a escala laboratorio o piloto, como parte del diseño general del proceso minero, dada la complejidad de las reacciones fisicoquímicas que pueden producirse, las que eventualmente, pueden dar lugar a la generación de sustancias, que suelen no ser totalmente estables. Las condiciones de estabilidad química deben lograrse en las unidades de tratamiento previas al vertido en el embalse de relave y controlada su eficacia con un monitoreo permanente, como ya se indicó.

Un objetivo primordial de la gestión de residuos es evitar la generación del drenaje minero (DM), que puede ser alcalino (DMAL), drenaje minero ácido (DMA) o eventualmente neutro (DMN), cualquiera sea la fuente que lo origine. La evolución del pH hacia valores altos (> 7) o bajos (< 7) dependerá de los componentes químicos del mineral en explotación, que condiciona los contenidos del residuo, y de la interacción con los factores ambientales. En esta evolución participan procesos de oxidación química y aún biológica, la que se puede producir en cuanto además de oxígeno o agentes oxidantes, los microorganismos dispongan de nutrientes (nitrógeno y fósforo).

Ante la posibilidad de que, de todos modos, se produzca una inestabilidad química, los sitios seleccionados deberán estar provistos de barreras físicas para evitar la migración de compuestos químicos potencialmente riesgosos, sea por infiltración, por escorrentía superficial o por evaporación. La vigilancia de estas potenciales migraciones deberá efectuarse mediante la operación de una red de monitoreo diseñada al efecto.

Respecto a las fallas que han ocurrido en los embalses de relave tomó estado público recientemente una base de datos con la información de 364 fallas producidas entre el año 2015 y el 2020 inclusive (Earthworks.org: La seguridad ante todo-Junio 2020). Más recientemente informaciones periodísticas dieron cuenta de fallas en la República

Federativa de Brasil en 2019 (mina de hierro en Córregodo Feijao de Vale) y en China en marzo del 2020 (mina de molibdeno). En ambas se reportaron daños ambientales importantes y numerosas muertes, situación que pone de relieve la importancia del correcto diseño y de los estrictos controles operativos de los embalses de relaves.

Las ONGs Earthworks y Miningwatch Canadá propician la adopción de 15 (quince) pautas para minimizar las posibilidades de fallas en todo el mundo. Por otra parte, el International Council on Mining and Metals (ICMM), el Programa de Naciones Unidas para el Ambiente (PNUMA) y la Organización PRI (Principles for Responsible Investment), publicaron recientemente (05/08/2020), el Borrador Final del “Estándar Global de Gestión de Relaves para la industria minera”. (GRIDA-Towards zeroharm compendium-GlobalTailings Review.org-05-08-2020)

En primera instancia respecto al porcentaje de sólidos contenidos en el residuo y los agrupa en tres tipos:

-Embalses de relaves “convencional”, en los que se aceptan residuos sin haber pasado por un espesador de barros y que son contenidos por un dique de contención construido al efecto.

-Embalses de relaves sometido a una etapa de espesamiento de alta densidad, con ayuda de coagulantes, llegando a un lodo de consistencia viscosa con un límite elástico en el rango de 40 Pa a 200 Pa. Puede ser contenido por un dique más pequeño o bien en una depresión natural, aprovechando las pendientes topográficas.

-Embalses de relaves filtrados, con apariencia de un suelo, que admite compactación y pueden auto contenerse en pilas rodeadas de zonas compactadas. (CUADRO 1)

A medida que el relave que se incorpora al embalse es deshidratado para disminuir su contenido de humedad, se reduce sustancialmente la superficie necesaria a destinar al mismo y se mejoran las posibilidades de lograr su estabilidad química. Podría entonces aconsejarse el empleo preferente del filtrado lo que, por razones técnicas, podría no ser factible. Los estudios reológicos del relave pueden ser condicionantes del grado de deshidratación que se puede lograr.

En el caso de que no pudiera conseguirse una deshidratación significativa, la alternativa es siempre la de instalar un sistema de recirculación de agua con alta tasa de reúso, para minimizar las extracciones de agua de reposición y, además, en algunos casos, con el beneficio adicional de la recuperación de metales. Esa recirculación, colabora inclusive en el control de las migraciones de contaminantes desde cada sitio de almacenamiento.

En segunda instancia en el informe MEND ya citado se hace una clasificación física de los relaves, según sea la granulometría del material resaltando la influencia que la distribución de tamaños del material del relave tiene en las posibilidades de deshidratación de este; y en tercera instancia, una clasificación geoquímica, que contiene cuatro tipos de relaves, según su potencialidad para generar drenajes ácidos (DMA).

Esta última clasificación es muy importante a los efectos de adoptar las medidas apropiadas para su gestión. Los ejemplos vinculados a la minería metalífera están categorizados como relaves ácidos (que producen DMA) y con elevado poder lixiviante de metales, o bien se encuentran entre los que tienen una alta probabilidad de provocarlos, si se dan condiciones de oxidación, lo que también produce una lixiviación de metales. Las otras dos categorías (relaves neutrales o alcalinos), corresponden a proyectos mineros no metalíferos.

Como consecuencia de lo anterior, los parámetros que resultan de interés para seguir su evolución tanto en la fracción sólida como en la líquida intersticial del relave son tales como: As, SO42- , Cd, Cu, Ni, Mo, CN-, Se, Pb, Zn (se deben mencionar los metales, no darlos por sentado. Esto será leído por un no experto), en el caso de minas de oro, plata o cobre, a los que se deben agregar el uranio y el radio (Ra226) para las minas de uranio.

En la ya citada “Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras-2015” del SERNAGEOMIN- Chile, se describe el proceso Generador del Drenaje Minero (DM) y lo divide en tres etapas:

En la etapa 1 se produce la oxidación de la pirita (FeS), lo que produce una disminución del pH del relave desde valores cercanos al neutro (pH 7) hasta valores cercanos a 4,5.

A partir de la etapa 2 se suma la oxidación del hierro ferroso a férrico y su precipitación en forma de hidróxidos con lo que el pH puede descender a 3,5 con la incipiente aparición de bacterias ferruginosas.

En la etapa 3 se incrementa la velocidad de la reacción bioquímica por la presencia de una alta concentración bacteriana aeróbica, y el pH alcanzando valores tan bajos como pH= 2.

En la etapa operacional del proyecto minero, un relave con contenido de sulfuros no debería producir ningún proceso de oxidación de esos sulfuros si la gestión es la adecuada. Caso contrario, en el relave se pueden encontrar altos valores de sulfatos (valores usuales en el rango de 1500 a 2000 mg/L y también un listado de metales pesados producto de la lixiviación en el propio ambiente del relave.

Cuando cesa la fase operacional del proyecto no se siguen incorporando relaves ni agua al embalse, por lo que suele producirse en las capas superiores una zona no saturada y debido a ello, el oxígeno atmosférico tiene incidencia en la continuidad del proceso de oxidación que puede durar varios años y en el que continúa la producción de DMA.

La estratificación granulométrica que se produce en el embalse (las partículas finas migran hacia las partes inferiores y las más gruesas permanecen en los sectores cercanos a la superficie) es un factor que favorece la incidencia del oxígeno atmosférico. En esa situación, el viento produce erosión en la superficie, transportando el material particulado a distancias que pueden ser superiores a los límites del sitio asignado al proyecto.

Algunas de las reacciones que se producen en su evolución hacia su acidificación son exotérmicas, por lo que favorecen el incremento de la densidad bacteriana. Si a su vez los microorganismos disponen de nutrientes (ej.: N, P) los procesos se aceleran notablemente.

En este punto corresponde hacer referencia a las posibilidades de neutralizar la generación de DMA.

Las reacciones de neutralización pueden darse por la presencia de carbonatos, silicatos y arcillas. Entre los primeros la calcita (CO3Ca) y la dolomita {CaMg(CO3)2}, entre los segundos los feldespatos y micas y entre las arcillas la caolinita, son las más eficaces en la amortiguación de la tendencia hacia la acidificación. En este proceso los carbonatos pasan a bicarbonatos (HCO3-) y ácido carbónico (H2CO3), lo que suele derivar en la generación de minerales secundarios carbonatados.

Como se advierte, es muy compleja la interpretación y control de las reacciones que originan el DMA. El embalse de relaves es un ambiente heterogéneo en profundidad y también arealmente. Simultáneamente pueden producirse distintas reacciones según el sector que se analice. El abordaje preventivo es fundamental en tanto pueden seleccionarse algunas tecnologías de procesamiento más favorables, pueden incorporarse unidades de tratamiento del relave para incorporar agentes neutralizantes con anterioridad a su vertido al embalse y aplicar un filtrado al relave para deshidratarlo todo lo posible, entre otras medidas. Sin embargo, eso no sustituye a la implantación de una red de monitoreo y control de las posibles migraciones de contaminantes, vía derrames superficiales, en suelos o cursos de agua, vía acuíferos subterráneos o a partir de evaporación o transporte por erosión superficial a la atmósfera. La red de pozos de monitoreo del agua subterránea, (cantidad y distribución) debe determinarse a partir del estudio geohidrológico y una buena parte de ellos deben construirse y monitorearse, previo al inicio de la operación de la mina, como parte de la determinación de la línea de base ambiental y de los niveles piezométricos de referencia.

Consecuentemente, a cada una de esas posibilidades de migración debe corresponderle un protocolo de gestión. Es prioritaria la disponibilidad de equipamiento apropiado para reciclar o recolectar los volúmenes que sean necesarios y depurarlos hasta que se obtengan las concentraciones límites permisibles de vertido o de disposición final, según la regulación vigente.

Para las posibles migraciones a la atmósfera, la generación de una cobertura preventiva suele ser la medida empleada cuando las condiciones meteorológicas del sitio lo ameriten.

La disposición de relaves en los socavones de pozos de minas superficiales o en túneles de minas subterráneas es una posibilidad que amerita un exhaustivo análisis de la hidrogeología del sitio y la certeza de que se hubieron agotado todas las posibilidades de que se produzcan a posteriori inestabilidades químicas que pudieran provocar la generación de drenajes mineros de cualquier tipo.

Otros residuos masivos

La gestión de los residuos clasificados como roca estéril, minerales de baja ley, y mena residual de minerales tratados por lixiviación en pilas, tiene características similares a las descriptas para los relaves, ya que las reacciones fisicoquímicas que se producirán en éstos siguen las mismas tendencias ya señaladas en el punto anterior. Las condiciones meteorológicas- precipitaciones, vientos y cambios de temperatura- condicionarán la producción de escorrentías líquidas o transporte eventual de contaminantes, que deberán ser minimizados.

La elección del sitio, seleccionado con la fundamentación correspondiente, debe ser aprobado por la autoridad regulatoria competente. Su ubicación es esencial a los efectos de la eficacia de las medidas adoptadas para evitar su migración. Los estudios topográficos, geológicos, hidrogeológicos, previos a la fase operativa serán fundamentales en esta elección. Generalmente se establece un sistema de control periódico que incluye determinaciones de calidad del suelo en la zona de influencia del sitio.

En cuanto a las menas tratadas por lixiviación en pilas, se les debe realizar controles estrictos, debido a sus características. Forman parte del proceso productivo cuando son sometidas a procesos tecnológicos de recuperación de los metales. Una vez finalizada esa etapa, pasan a engrosar los volúmenes de residuos masivos, con características propias de cada proyecto minero.

Las escorias de procesos térmicos, en general de mucho menor volumen que los ya citados, suelen ser tratados separadamente y las tecnologías aplicables tienen como objetivo el encapsulado en una matriz que impida su migración y puedan ser colocados en un sitio de disposición final, acondicionado especialmente y habilitado por la autoridad regulatoria.

En cuanto al tratamiento normativo de los residuos masivos mineros, algunos países los califican como residuos peligrosos, y otros como residuos de la industria minera o de la industria extractiva. En nuestro país no se los ha considerado como peligrosos, sin que ello signifique un desmedro de las pautas de gestión ya comentadas, que deben extenderse luego del cierre y post cierre de la mina.

El plan de cierre debe estar elaborado desde el inicio con el diseño conceptual, contemplando los aspectos ambientales y sociales involucrados.

Efluentes líquidos – Características y tecnologías empleadas

Efluentes líquidos se pueden producir en distintos sectores, tales como los siguientes:

-En las unidades del proceso hidrometalúrgico del mineral

-En las unidades de tratamiento de agua y de depuración de desagües cloacales

-En talleres de mantenimiento y demás instalaciones complementarias (ej. almacenamiento de combustibles) y

-Potenciales derrames mineros de relaves y de otros residuos masivos

-Escorrentías superficiales derivadas de precipitaciones pluviales o nivales

Las características fisicoquímicas y biológicas de cada efluente y los límites permisibles establecidos por las regulaciones definirán las tecnologías a emplear para su depuración y posterior vertido.

En el desarrollo del punto 4 se detallaron las tecnologías vinculadas al procesamiento de los minerales a partir de su trituración. Se emplean unidades de flotación con la adición o no de aire, de oxidación química para la destrucción de los cianuros, de adsorción en carbón activado y posterior elusión de los metales adsorbidos, de coagulación-floculación y espesado convencional o de alta capacidad, de filtrado al vacío en tambores rotativos o de banda continua y en filtros prensa.

El agua utilizada en estas etapas suele recircularse para disminuir en todo lo posible el volumen de reposición y, de esa manera, mejorar el indicador de m3/tn de metal producido. A este circuito pueden añadirse los volúmenes de derrames mineros (DM) recuperados en los pozos de control de posibles migraciones. Para el tratamiento de depuración previo al vertido, seguramente se deberá recurrir a tecnologías que eliminen o reduzcan sustancialmente el contenido de metales (arsénico, cadmio, plomo, cobre, cinc, cobalto), ecotóxicos (ej.: cianuro), y se corrijan la salinidad, medida en sólidos disueltos totales (SDT), el pH y los sulfatos, entre otros parámetros.

Para este grupo de efluentes será necesario recurrir a unidades de tratamiento fisicoquímico como la precipitación química, el intercambio iónico, la osmosis inversa o la electrodiálisis, previo ajuste de las variables que estas unidades requieran. Los precipitados o lodos concentrados obtenidos deberán ser sometidos a un proceso de micro- encapsulado o algún tipo de inertización, previa deshidratación por algunos de los métodos citados previamente. Particularmente, en aquellos casos en donde se emplea cianuro, su destrucción debe tener una atención específica. Para este compuesto, que constituye la preocupación de las comunidades -a tal punto que en el país hay provincias que han prohibido su utilización en los proyectos mineros- es aplicable la oxidación química en un medio alcalino (pH >8,5-9,0) mediante la utilización de cloro o compuestos del cloro, u otros oxidantes como el ozono o el peróxido de hidrógeno. Todos estos procedimientos son de habitual aplicación en otros sectores industriales. En la oxidación con cloro, el cianuro se convierte de cianato y con el agregado en exceso de cloro concluye con la generación de N2 y CO2. Sin embargo, en los procesos mineros debe contemplarse que si bien es usual que se lo adquiera y reciba en la mina, como sólido o solución de NaCN o Ca (CN)2, el cianuro es muy reactivo y puede formar complejos metálicos o ferrocianuros de potasio o ferro cianuros de cobre. Por tal motivo la estequiometria de la reacción de oxidación y la elección del oxidante deben hacerse caso por caso.

Los efluentes cloacales o pluviocloacales requieren en general de un tratamiento biológico (aeróbico o anaeróbico) que es conveniente realizar independientemente de los mencionados precedentemente. Del mismo modo, los efluentes que se generen en las instalaciones de almacenamiento o distribución de combustibles y talleres de mantenimiento requieren disponer de una unidad de separación de hidrocarburos, previo a su vertido, lo que se logra con unidades de flotación con coadyuvantes que mejoran la eficacia de esta.

Los parámetros de diseño de las unidades mencionadas han sido mejorados significativamente en las últimas décadas, lo que puede constatarse en los manuales de aplicación de las principales empresas proveedoras del equipamiento.

Emisiones a la atmósfera – Características y tecnologías empleadas

La identificación y gestión de las emisiones gaseosas en los proyectos mineros requieren de un análisis particularizado. Dentro de este concepto se incluyen las emisiones gaseosas y las de material particulado provenientes de fuentes puntuales (fijas y móviles) o distribuidas.

Hay una estrecha dependencia de los factores de emisión a la atmósfera respecto del proceso de minado que se utilice. La factibilidad económica del proyecto, en la gran mayoría de los casos, está determinada por el diseño seleccionado para la metalurgia y beneficio del o de los minerales minados. La estrategia de gestión de las emisiones se suele adecuar a posteriori.

En las dos últimas décadas, las investigaciones han hecho foco en el grupo de gases de efecto invernadero (GEI), atento a los compromisos del Acuerdo de París, con el objetivo de mitigarlos. Entre los institutos que han publicado sus propuestas, se encuentra el Centro Warren de la Universidad de Sydney, Australia, en el que se incluyen resultados de una investigación encargada a ese Centro por la Asociación Australiana del Cobre (ICAA, según sus siglas en inglés) y publicada en mayo del año 2020.

Algunas de sus conclusiones pueden extrapolarse al procesamiento de otros minerales

-Las emisiones de GEI son aproximadamente un 50% más grandes en una explotación subterránea que en una superficial. Eso es debido a la energía empleada en esos casos, en la ventilación del ambiente donde se realiza la extracción del mineral, en el transporte de este hasta la superficie, en el bombeo de agua de acuíferos que sea necesario extraer del túnel y en menor escala a la iluminación del frente de tareas y de áreas de circulación. El informe incluye una estimación de 3,5tCO2equiv/tCu producido, para el caso de las minas subterráneas y de 2,3tCO2 equiv/t Cu para el caso de las minas de superficie. Estos valores son obtenidos de los informes de sustentabilidad de numerosas minas de cobre del mundo.

-No se advierten diferencias significativas en los porcentajes de emisiones de GEI entre los proyectos que aplican procesos hidrometalúrgicos y los que utilizan los pirometalúrgicos. Las diferencias pueden deberse a otros aspectos del proceso como, por ejemplo, el tipo de fuente primaria que se utilice en la provisión de la energía o al diseño general del sitio.

Las fuentes de emisiones de material particulado están diseminadas en el sitio intervenido por el proyecto y, prácticamente, participan todas las etapas del proceso, desde la extracción del mineral y su roca huésped, su trituración y molienda, las áreas donde se han almacenado estériles y la roca de baja ley en pilas, y también en cada transporte en seco de la mena a procesar o del resto de los residuos generados (la oración marca un desde pero no llega a ningún hasta y no me atrevo a meter edición porque podría cambiar el sentido). En cada caso, las condiciones meteorológicas (ej.: velocidad, frecuencia y dirección del viento), la topografía del sitio, entre otros factores, pueden incrementar el riesgo de dispersión de material particulado fuera de los límites del sitio.

-Tras situaciones que pueden generar dispersión de partículas a las que pueden adherirse sustancias potencialmente riesgosas, son las fracturas de rocas mediante la utilización de explosivos. En estas oportunidades también pueden liberarse metales pesados u otros compuestos que requieren programar las mejores oportunidades climáticas para desarrollar esas actividades y, de todos modos, proceder a efectuar su control mediante monitoreo ambiental. A estas emisiones esporádicas deben sumarse las emisiones continuas o semicontinuas provenientes de los conductos de evacuación de la planta de trituración y molienda, de los hornos de calcinado, tostado y fundición, de la central térmica de generación eléctrica si la hubiere y de los escapes de vehículos pesados de transporte de materiales.

Es posible estimar teóricamente este conjunto de emisiones, al momento del estudio de factibilidad, pero es a través de un programa de monitoreo diseñado ad-hoc para cada emprendimiento que se pueden disminuir las incertidumbres hasta un límite razonable y, además, verificar el cumplimiento de las regulaciones laborales y ambientales aplicables.

El listado y caracterización de fuentes colabora en la identificación de las oportunidades de mejoras en la huella de carbono del proyecto u otros indicadores de sostenibilidad.

Para el control de las emisiones de fuentes puntuales fijas pueden utilizarse las siguientes unidades de tratamiento:

-Para el control de material particulado: ciclones, lavado en scrubers, filtros de manga o filtros electrostáticos

-Para la retención de gases con contenido de SO2, (generalmente producido en la fundición y en el electro-refinado), aplicación de procesos de desulfuración (FDG) en torres de intercambio mediante lavado con lechada de cal, o en hornos mediante la inyección de piedra caliza. En ambos casos el subproducto es yeso.

-Para el control de emisiones que contengan metales sublimados, se realiza el enfriamiento de los gases (ej. en corrientes gaseosas con emisiones de Zn, As, Al).

-Para el control de emisiones que contengan volátiles orgánicos (VOCs), mediante la intercalación de un reactor conteniendo un adsorbente (ej.: Carbón activado). Puede recurrirse eventualmente a la combustión en lugar de la oxidación química. Este tipo de emisiones no es significativo en los procesos mineros de los metales analizados en este documento, salvo para el caso que se utilicen solventes en el proceso pirometalúrgico.

Del mismo modo que para los efluentes líquidos, los parámetros de diseño de las unidades mencionadas han sido mejorados en las últimas décadas a partir de la experiencia de su aplicación por parte de las empresas proveedoras del equipamiento.

Para el control de las emisiones de fuentes puntuales móviles (esencialmente vehículos a gas-oil, utilizados en el acarreo del material minado o de productos elaborados) correspondería analizar la posibilidad de reducir las emisiones de GEI a partir de su reemplazo paulatino por vehículos accionados por otros tipos de combustibles, o la incorporación de automatizaciones que mejoren su performance en cuanto a eficiencia energética.

Para el control de las emisiones desde fuentes dispersas o difusas las alternativas posibles serían el mantenimiento de la humidificación de la superficie de los embalses de relaves – generalmente ocupadas por material de granulometría fina para evitar la erosión eólica- o el tratamiento de las superficies del embalse de relaves mediante la cobertura con inertes de granulometría apropiada para evitar esa erosión. La solución que adoptar será seleccionada según sean las características propias de cada proyecto.