Impacto de la minería para el medio ambiente
En los últimos años, la minería es considerada la columna vertebral de la economía por su constante desarrollo. Según el Ministerio de Energía y Minas [MINEM] en el año 2021, el Perú, es el segundo productor de cobre, plata y zinc a nivel mundial, y primero en oro en América Latina reflejando su dinámica en el rublo de las exportaciones.
Por ende, estas actividades mineras, se basan en “la extracción y producción de sustancias minerales sólidas (minerales, combustibles y otras fuentes energéticas), líquidas (como el petróleo) o gaseosas (como el gas natural) que se encuentran en el suelo y subsuelo para su transformación” (Herrera y Castilla, 2012). Asimismo, conllevan varias etapas como la exploración, explotación, operación y cierre de mina; donde sus equipos y procesos dependerán del tipo de mina subterránea o tajo abierto, y a la variedad de materiales que pueden obtenerse según el yacimiento
Sin embargo, dichas etapas sin un control adecuado pueden llegar a generar un impacto negativo provocando daños medio ambientales, a la vez problemas sociales con la población debido a que son perjudicados por estos impactos como la contaminación de agua, suelo, aire; generación de gases y ruido, etc.; debido al desarrollo de las operaciones del proyecto minero provocando un deterioro en el ecosistema.
Como se mencionó anteriormente, uno de los mayores impactos es el sector hídrico debido través del vertido de efluentes en los cuerpos de agua que superan los límites máximos permisibles (LMP) de metales tóxicos establecidos por la normativa peruana e internacional, y por la generación de partículas que se depositan y adsorben cationes metálicos, en ecosistemas acuáticos.
Los principales puntos de producción de residuos y efluentes contaminantes están relacionados con los procesos de extracción, concentración y refinación entre ellos se encuentran los:
- Residuos sólidos: Desmontes, relaves, etc.
- Efluentes líquidos: Efluentes de lixiviación, agua de drenaje de mina, agua de rebose de los depósitos de relaves (p .58).
Cabe recalcar que la fuente de mayor contaminación de las aguas acredita el drenaje de mina debido al grado de acidez y alto contenido de sulfuro de hierro.
Generación de aguas acidas en la minería
En las actividades mineras el uso del agua es clave para sus operaciones según la magnitud e intensidad del proyecto, pero uno de los principales problemas es que afecta a los recursos hídricos debido a la generación del drenaje aguas acidas. Como se sabe, gran parte de los yacimientos mineros de oro, plata y polimetálicos contienen sulfuros, estos minerales sulfurosos como la pirita FeS2 en contacto con el oxígeno y agua, se oxidan formando acidez, elevadas concentraciones de sulfatos e iones metálicos provocando la generación de aguas acidas. Teniendo en cuenta, que los procesos químicos, físicos y biológicos (Thiobacillus ferrooxidans) también tiene una influencia en esta formación.
Entre las características principales de las aguas acidas se encuentran el bajo pH, la cloración roja o verde, la alta concentración de metales pesados solubles como: Fe, Al, Mn, Cd, Cu, Pb, Zn, As y Hg.
Aplicación de tecnologías activas para el tratamiento de aguas acidas
Los criterios que se deben tener en cuenta antes de iniciar con el tratamiento de las aguas acidas de mina consiste en la caracterización del agua, es decir realizar un diagnóstico en la zona y un monitoreo previo como analizar el caudal, la temperatura, permeabilidad del medio, el tipo de clima adecuado, la concentración de metales en el agua, condiciones ambientales etc; es importante realizar dicha caracterización de manera adecuada a fin de elegir el sistema de control y tratamiento más eficiente y especifico a cada drenaje acido de mina.
Sucesivamente determinar el índice de biodegradabilidad para métodos pasivos. Pero en este caso, se detallará solo tecnologías activas, las cuales son los más utilizados debido a la eliminación rápida de sustancias potencialmente toxicas.
Posteriormente, es establecer la normativa a cumplir según la industria, en este caso para el sector minero peruano son los límites máximos permisibles para efluentes mineros (DS-010-2010-MINAM) y el estándar de calidad de agua (DS 004-2017-MINAM).
A continuación, se describe una de las tecnologías activas para tratamiento de aguas acidas. En este caso, será el proceso Lodos de Alta Densidad (High Density Sludge Process, HDS), se caracteriza por el uso durante la neutralización con lechada de cal o cal hidratada, de aire para la oxidación y la recirculación parcial de los sedimentados en un clarificador. Su mayor atributo es la densidad de los lodos ya que pueden alcanzar concentraciones de solidos en el orden de 20 a 40% comparado con concentraciones menores al 5% en el sistema simple (Castillo, 2021).
En la siguiente imagen, se demuestra esquema de la operación del sistema HDS en una Unidad Minera.
Respecto al diagrama de flujo, se puede apreciar que solo se consideró tratamiento primario. Pero, es indispensable la aplicación de un pretratamiento para la eliminación de partículas sólidas debido al ser una industria minera existe materiales de gran tamaño como rocas de minerales, arenas y gravas, pero el material de los equipos debe ser ideales contra la corrosión generada por las aguas acidas. Asimismo, el tratamiento terciario, ya que un problema con el proceso HDS aumenta la salinidad del agua por la adición del Ca+ y Na+, por esto puede aplicarse un proceso de desalinización como la osmosis inversa para reducir la salinidad del agua posteriormente al tratamiento.
Una recomendación es tener presente el lugar debido al tipo de clima, diseño y costos involucrados en la disposición de lodos y equipos. Asimismo, el proceso HDS es eficiente para caudales elevados donde no existía capacidad de área de almacenar los sólidos densos, debido a que requiere menos espacio.
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