Revista de Medio Ambiente y Mineria

Economía circular en minería - caso de estudio: producción minera de Concentrados de Pb-Ag-Zn en Bolivia

Resumen En el contexto de la economía circular, las empresas mineras deberán desarrollar sus procesos extractivos no sólo precautelando los efectos de impacto negativo al medio ambiente que generan cada una de las operaciones unitarias del proceso extractivo; sino que también, creando soluciones innovadoras que permitan disminuir los consumos de agua y energía; pero además, tratando que los residuos generados sean reutilizados en el cierre de la operación minera; permitiendo así, un claro beneficio económico, social y ambiental para la industria minera. En ese contexto, el presente trabajo de investigación, presenta una propuesta circunscrita en la explotación minera de complejos de Pb-Ag-Zn, bajo el modelo de economía circular que permite, mediante un manejo integral tanto de los residuos mineros generados en la etapa de explotación, como de los residuos orgánicos y aguas residuales generadas en los campamentos mineros, así como el uso de los suelos del sector minero, no sólo disminuir los consumos de agua y energía en la operación, sino disminuir los costos vinculados al cierre ambiental de los sitios finales de disposición de desmontes y de relaves generados en la operación minera. La propuesta aborda en una primera etapa, la separación selectiva de los desmontes generados en la explotación a cielo abierto en base a sus posibilidades de generación de drenaje ácido de roca; además, en una segunda etapa, la desulfurización de las colas del proceso de flotación por espirales, a objeto de que el producto no sulfurado de éste proceso, sea utilizado como cobertura seca, previo deslame, en el cierre tanto del sitio de disposición de relaves como el de desmontes; además, de ser utilizado también para la conformación de top soil artificial, junto con el compost generado a partir de la materia orgánica de los residuos del comedor del campamento minero y de los lodos del proceso de tratamiento de las aguas residuales tratadas. Así mismo, el uso de las aguas residuales tratadas para la etapa de flotación de minerales.

Abstract In the context of the circular economy, mining companies must develop their extractive processes not only protecting the effects of negative impact on the environment generated by each of the unit operations of the extractive process; but also, creating innovative solutions that allow reducing the consumption of water and energy; but also, trying that the waste generated be reused in the closing of the mining operation; thus allowing a clear economic, social and environmental benefit for the mining industry. In this context, the present research work presents a limited proposal in the mining exploitation of Pb-Ag-Zn complexes, under the circular economy model that allows, through an integral management of both the mining waste generated in the stage of exploitation, as well as the organic waste and wastewater generated in the mining camps. as well as the use of the soils of the mining sector, not only to reduce the consumption of water and energy in the operation, but to decrease the costs related to the environmental closure of the final disposal sites for tailings and tailings generated in the mining operation. The proposal deals in a first stage, the selective separation of the clearings generated in the open-pit exploitation based on its possibilities of generation of acid rock drainage; in addition, in a second stage, the desulfurization of the tailings of the flotation process by spirals, in order that the non-sulfurized product of this process, be used as a dry cover, after deslame, in the closure of both the tailings disposal site like the one of despetes; in addition, of being used also for the conformation of artificial top soil, together with the compost generated from the organic matter of the residues of the dining room of the mining camp and the sludge of the treatment process of the treated residual waters. Likewise, the use of treated wastewater for the flotation stage of minerals.

Assessment of blasts environmental sustainability in open pit mining - Case study in small and large Brazilian mines

Abstract Assessment of blasts environmental sustainability in open pit mining deals with the development and application of an innovative mathematical model for environmental sustainability evaluation based on characteristics and quality standards of several parameters of the main four environmental components (atmosphere, lithosphere, hydrosphere and biosphere). Due to the great complexity of environmental parameters in open pit mining, the developed mathematical model was validated for only ground vibration and airblast in small and large Brazilian open pit mines. In both cases, the research focuses are human discomfort and structural damage.

Resumen La evaluación de la sostenibilidad ambiental de explotaciones en la minería a cielo abierto se ocupa del desarrollo y la aplicación de un modelo matemático innovador para la evaluación de la sostenibilidad ambiental basada en las características y estándares de calidad de varios parámetros de los cuatro componentes ambientales principales (atmósfera, litosfera, hidrosfera y biosfera). Debido a la gran complejidad de los parámetros ambientales en la minería a cielo abierto, el modelo matemático desarrollado fue validado solo para la vibración del suelo y el chorro de aire en minas a cielo abierto brasileñas grandes y pequeñas. En ambos casos, los focos de investigación son la incomodidad humana y el daño estructural.

Uso de mercurio en la Rinconada - Puno

Resumen La Rinconada es un pueblo minero que se encuentra a los pies de imponentes nevados de la Cordillera Oriental de los Andes del departamento de Puno, a 5 400 m.s.n.m. en el limite territorial con Bolivia; en la actualidad viven aproximadamente 50,000 personas durante el año, en un área de 10 Ha.; En ella se realizan actividades mineras como la explotación y el procesamiento de mineral aurífero, obteniendo como producto final el oro. En el proceso de recuperación de oro mediante la amalgamación, se utiliza con gran intensidad dos equipos, uno de ellos rudimentario, el "quimbalete" y otro el molino. La técnica de amalgamación se utiliza con profusión, debido a su sencillez, razonable eficacia y por la poca inversión de capital. El mercurio es utilizado ampliamente en la recuperación del oro, muchas veces sin las precauciones necesarias, causando gran efecto contaminante en la atmósfera, aguas, suelos, y en los propios trabajadores y sus familias que lo manipulan. La utilización inadecuada del mercurio en el tratamiento, conduce a la producción de altas perdidas tanto en forma de mercurio elemental durante el proceso de amalgamación, así como en forma de gas (vapor de Hg) y compuestos inorgánicos durante la separación oro - mercurio, (refogado). El objetivo del presente estudio fue determinar las pérdidas de mercurio en las etapas de amalgamación y refogado. Para ello, se realizo un balance de masa de mercurio en 5 molinos y 6 "'quimbaletes'''', evaluándose 6 muestras en cada equipo. Los resultados nos indican que las perdidas de mercurio (vertidos al medio ambiente) en los molinos oscilan entre 6 y 9 g de mercurio para recuperar 1 g de oro; y en el caso de los "quimbaletes" oscila entre 5 y 17 g de mercurio para recuperar 1 g de oro.

Abstract The Rinconada is a mining town that lies at the foot of the imposing snow-capped mountains of the Eastern Cordillera of the Andes of the department of Puno, at 5,400 m.s. in the territorial limit with Bolivia; 50,000 people during the year, in an area of 10 Ha .; It carnes out activities such as the exploitation and processing of the gold ore, obtaining gold as the final product. In the gold recovery process through amalgamation, two equipment is used with great intensity, one of them rudimentary, the "quimbalete" and the other the mill. The technique of amalgamation is used with profusion, due to its simplicity, with maximum efficiency and for the little investment of capital. Mercury is used in the recovery of gold, often without precautions, causing great polluting effect on the atmosphere, water, soil, and on the workers themselves and the families they handle. The inadequate use of mercury in the treatment, the conduction of the production of the high losses, the form of the mercury, the process of the amalgamation, the vapor of Hg and the inorganic compounds during the separation gold -mercury, (refogado). The objective of the present study was to determine the mercury losses in the amalgamation and reimbursement stages. To do this, perform a mass balance of mercury in 5 milis and 6 "quimbaletes", evaluating 6 samples in each equipment. The results indicate that the mercury losses in the milis oscillate between 6 and 9 g of mercury to recover 1 g of gold; and in the case of "quimbaletes" it ranges between 5 and 17 g of mercury to recover 1 g of gold.

El cerro de Potosí, parte del patrimonio mundial

Resumen La ciudad de Potosí es realmente muy privilegiada en cuanto al área patrimonial, ya que comprende: gran parte del centro histórico (barrios de mitayos-mingas y españoles), el Cerro Rico, toda la Ribera de Ingenios de la Santa Vera Cruz y tres lagunas (San Ildefonso, San Pablo y San Sebastián). El presente trabajo de investigación histórica, aborda la actividad minero-metalúrgica del siglo XVI al XXI. Haciéndo énfasis en la explotación de la plata en la colonia; además de la explotación de la plata y el estaño en la república; además de la de la explotación de los sulfuros complejos de los últimos tiempos. Finalmente, se describe la situación del Cerro Rico de Potosí, como legado cultural para las futuras generaciones y la responsabilidad de conservarlo y protegerlo.

Abstract The city of Potosí is really very privileged regarding the heritage area, since it includes: a large part of the historical center (mitayos-mingas and Spanish neighborhoods), Cerro Rico, the entire Ribera de Ingenios of Santa Vera Cruz and three lagoons (San Ildefonso, San Pablo and San Sebastián). The present work of historical research, addresses the mining-metallurgical activity of the sixteenth to the twenty-first century. Emphasizing the exploitation of silver in the colony; besides the exploitation of silver and tin in the republic; in addition to the exploitation of the complex sulfides of recent times. Finally, the situation of Cerro Rico de Potosí is described, as a cultural legacy for future generations and the responsibility of conserving and protecting it.

Riesgos de estabilidad física en el cerro rico de potosí, patrimonio cultural de la humanidad

Resumen El Cerro Rico de Potosí, Patrimonio Cultural de la Humanidad, ha sido y es uno de los yacimientos mineros más importantes del mundo. Más de quinientos años de explotación han generado trabajo a los habitantes de esa ciudad, cuya existencia seria difícil de entender sin la actividad minera. Sin embargo, dicha explotación en las últimas décadas, cada vez más orientada al minifundismo minero cooperativizado y sin orientación tecnológica, ha ido generando, un notable incremento en la "inestabilidad física del cerro"; lo que ha aumento, la inseguridad de las propias labores mineras que se desarrollan en su interior; la contaminación minera debido a la disposición inapropiada de los desechos mineros; y el patrimonio mismo que representa. El trabajo de investigación presentado tiene por objeto, a partir de la información técnica abundantemente desarrollada, estudiar la estabilidad y riesgo del Cerro Rico de Potosí, tanto en lo que se refiere a las variaciones morfológicas y de deformación; la estabilidad del propio cerro y las de su entorno; y en especial, en las zonas más altas en las que se han generado enormes hundimientos asociados a la intensa actividad minera. Las conclusiones finales derivan en que se debe seguir con la actividad minera en el marco de salvaguardar los derechos humanos de los trabajadores y sus familias; sin embargo, salvaguardando también: la seguridad en las operaciones de extracción con una necesidad de un componente técnico importante, el patrimonio histórico y el medio ambiente.

Abstract Cerro Rico de Potosí, Cultural Heritage of Humanity, has been and is one of the most important mining sites in the world. More than five hundred years of exploitation have generated work for the inhabitants of that city, whose existence would be difficult to understand without the mining activity. However, this exploitation in recent decades, increasingly oriented to cooperative mining minifundismo and without technological orientation, has been generating a notable increase in the "physical instability of the hill"; what has increased, the insecurity of the own mining works that are developed inside; mining pollution due to improper disposal of mining waste; and the very heritage it represents. The research work presented aims, from the abundantly developed technical information, to study the stability and risk of Cerro Rico de Potosí, both in terms of morphological and deformation variations; the stability of the hill itself and those of its surroundings; and especially, in the highest areas where enormous subsidence has been associated with intense mining activity. The final conclusions derive from the fact that mining activity must be continued within the framework of safeguarding the human rights of workers and their families; however, also safeguarding: the safety in the extraction operations with a need for an important technical component, the historical heritage and the environment.

Innovaciones técnicas en el tratamiento de aguas acidas de mina con recuperación de subproductos con valor económico

Resumen La actividad minería genera un gran volumen de materiales y residuos que deben almacenarse adecuadamente en depósitos de desmontes y relaves denominados botaderos o escombreras y relaveras o presas de relaves, por lo general, estos residuos mineros suelen contener sulfuros que en contacto con la atmósfera y agua inician unos complejos procesos de transformaciones físicas, químicas y biológicas, que dan origen a la generación de drenajes ácidos de mina. En los últimos años se han desarrollado metodologías de caracterización más efectiva de las ácidas de mina en el que se incluye además de la acidez protónica la acidez mineral, aspecto que por lo general no se considera en los métodos clásicos de caracterización. También se han potenciado la aplicación de tecnologías emergentes en el control y tratamiento de efluentes como la recuperación de metales de aguas ácidas, tanto si las instalaciones se encuentran en operación o en abandono, mediante el desarrollo de procesos físicos y químicos que modifican las condiciones de Eh y pH de las descargas, de forma que se favorezca la formación de especies insolubles y la retención de la carga metálica disuelta en las aguas. En este trabajo se describen las mejores técnicas disponibles en la caracterización hidrogeoquímica de aguas de mina, junto con procesos innovadores desarrollados para la recuperación de metales y/o subproductos con valor económico de las aguas ácidas de mina. Esta metodología de recuperación de subproductos, además de las mediciones directas en campo de parámetros como: pH, redox, conductividad, oxígeno disuelto, acidez y caudal; se toma muestras representativas para su respectivo análisis en concentraciones totales y disueltas, con esta información se selecciona los reactivos y los tipos de ensayos de neutralización y precipitación para determinar las zonas de hidrólisis de cada elemento presente en el agua y que son objeto de eliminación. A partir de las zonas de hidrólisis o tamponamiento del sistema, identificamos los rangos de pH y redox de los elementos con mayor concentración y elegimos los cortes de las distintas etapas que conformaría el sistema de tratamiento. A partir de los resultados obtenidos en la caracterización de los efluentes se procede a elegir los sistemas de tratamiento mediante ensayos experimentales a nivel de laboratorio para obtener el tamaño de las variables de diseño de la planta de tratamiento de las aguas de mina, que permita la recuperación u obtención de subproductos con posibilidades de aprovechamiento económico. Esta metodología permite dimensionar sistemas de tratamiento de aguas de mina más eficientes, con un menor consumo de reactivos y mejor control ambiental, además, de considerar a los efluentes de mina como fuentes de donde es posible recuperar la carga metálica y obtener un subproducto con aprovechamiento económico. El estudio también incluye casos comparativos del rendimiento económico que se pueden obtener y las recomendaciones para que esta metodología sea viable técnica, ambiental y económica.

Abstract Mining activity generates a large volume of materials and waste that must be stored properly in deposits of tailings and tailings called dumps or tailings or tailings dams, usually, these mining waste usually contain sulfides that in contact with the atmosphere and water they initiate complex processes of physical, chemical and biological transformations that give rise to the generation of acid mine drainages. In recent years, methodologies have been developed for more effective characterization of mine acid, in which mineral acidity is included in addition to protonic acidity, an aspect that is not usually considered in classical characterization methods. The application of emerging technologies in the control and treatment of effluents such as the recovery of acidic water metals has also been strengthened, whether the facilities are in operation or abandoned, through the development of physical and chemical processes that modify the conditions of Eh and pH of the discharges, so as to favor the formation of insoluble species and the retention of the dissolved metal load in the waters. This paper describes the best techniques available in the hydrogeochemical characterization of mine waters, together with innovative processes developed for the recovery of metals and / or by-products with economic value from mine acid waters. This method of recovering by-products, in addition to direct measurements in the field of parameters such as: pH, redox, conductivity, dissolved oxygen, acidity and flow rate; representative samples are taken for their respective analysis in total and dissolved concentrations, with this information the reagents and the types of neutralization and precipitation tests are selectedto determine the hydrolysis zones of eachelement present inthe water and that are subject to elimination. From the zones of hydrolysis or buffering of the system, we identify the pH and redox ranges of the elements with the highest concentration and we choose the cuts of the different stages that would form the treatment system. Based on the results obtained in the characterization of the effluents, we proceed to choose the treatment systems through experimental tests atthe laboratory levelto obtainthe size of the design variables ofthe mine water treatment plant, which allows the recovery or obtaining by-products with possibilities of economic use. This methodology allows the sizing of more efficient mine water treatment systems, with a lower consumption of reagents and better environmental control, in addition to considering mine effluents as sources from where it is possible to recover the metallic load and obtain a by-product with use economic. The study also includes comparative cases of economic performance that can be obtained and recommendations for this methodology to be technically, environmentally and economically feasible.