DESTRUCCIÓN DE CIANUROS EN EFLUENTES DE LA INDUSTRIA MINERA MEDIANTE EL EMPLEO DE REDUCTORES QUÍMICOS.

DESTRUCCIÓN DE CIANUROS EN EFLUENTES DE LA INDUSTRIA MINERA MEDIANTE  EL EMPLEO DE REDUCTORES QUÍMICOS.

1.- INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES

Como una consecuencia natural de sus propiedades químicas el ión cianuro resulta ser de importancia relevante tanto para la industria como para el medio ambiente. En la Industria Minera, el empleo de cianuros reviste particular importancia debido a la capacidad del ión cianuro CN- para formar complejos con metales de transición y con sus vecinos de la Tabla Periódica Zn, Cd y Hg. 28 elementos en diferentes estados de oxidación pueden formar 72 estructuras complejas con el ión cianuro. Tanto el Au como la Ag metálicos pueden ser recuperados mediante técnicas de lixiviación que emplean cianuros para formar complejos estables. Estas aplicaciones muestran la importancia que, en la Industria Minera, tiene el empleo de cianuros.

Por otra parte, la toxicidad de los cianuros solubles sobre las especies vivas es bien conocida. Consecuentemente, se hace relevante para la protección del medio ambiente, el tratamiento adecuado de los efluentes de la Industria Minera. Las consideraciones a este respecto permiten entender los problemas técnicos que surgen en el control ambiental del cianuro en la Industria Minera.

Rápidamente se difundió la destrucción de cianuros mediante la aplicación del proceso INCO SO2/AIRE introducido en 1994 después de que INCO adquirió la patente canadiense original. El proceso se mostró sensible a diversos parámetros como son: el pH, la concentración de ión cianuro, la dosificación de SO2, la concentración de metales en solución, la concentración de metales como el Cu y el Fe, la presencia de otros aniones como SCN- y S2O3=, la viscosidad y la transferencia de oxígeno. Debe reconocerse en este proceso la inconveniente presencia del SO2, su generación o almacenamiento, su manipulación y su agresividad química frente a la salud de los trabajadores y al medio ambiente en general, particularmente en el caso de eventuales derrames o fugas del proceso. La sustitución o evolución de este proceso, para lograr la destrucción de los cianuros en la Industria Minera, fue motivo de la investigación que condujo a los resultados que se detallan a continuación.

Los efluentes que contienen cianuros provenientes de los tratamientos utilizados en la Industria Minera, generalmente son arrojados a ríos o lagos, produciendo una fuerte contaminación que tiene efectos dramáticos sobre diversas especies acuáticas y también sobre el ganado que eventualmente sacia su sed en esas aguas.

En el caso de lagos el efecto es más devastador ya que existe un proceso de acumulación, que sólo después de mucho tiempo alcanza su equilibrio. Al medio ambiente el cianuro se hidroliza produciendo formiato de amonio:

CN-  +  3H2O  Æ  HCOO-   + NH4+   +  OH-

Por lo que puede esperarse la formación de amonio durante la cianuración, debido a los niveles de pH utilizados: 10.5; sin embargo la presencia de amoníaco en los desechos que contienen cianuro puede ser debida a la hidrólisis del cianato:

CNO-  +  H+   +  2H2O  Æ  HCO32-   + NH4+

Aunque esta reacción no se vea favorecida a pH alto.

Los efluentes de la Industria Minera contienen dos tipos de cianuros: cianuros libres CN-

y cianuros metálicos acomplejados debilmente CN-WAD  que son disociables por ácidos débiles.

De tal manera que el total de los cianuros se notará: CN-         .[pic 1]

Las reacciones fundamentales que están involucradas en el Proceso INCO SO2/Aire para la Destrucción de Cianuros y sus etapas de oxidación, neutralización y precipitación, quedan descritas en el siguiente esquema reaccional:

Oxidación:

CN- (*)  +  SO2  +  O2  + H2O  Æ  OCN-  + H2 SO4

Me(CN)2-

(**)  + 4SO

+  4O

+  4H O  Æ 4OCN-  +  H SO

+  Me2+

n         2        2        2        2        4

Me2+   =  Zn2+  ;  Cu2+ ;  Ni2+;  Cd2+;  etc.

Neutralización:

Precipitación:

H2SO4     +  Ca(OH)2     Æ  CaSO4     +  2H2O

Me2+         *  Ca(OH)2     ÅÆ Me(OH)2     +  Ca2+         pH = 7 – 10

2Me2+         +  Fe(CN)64-         ÅÆ Me2Fe(CN)6

(*) libre;  (**)  n = 3 ó 4

Estas reacciones son catalizadas por cobre en solución.   SO2/CNwad  =  2.46

WAD = weak acid dissociable.

El control del Proceso INCO requiere el conocimiento de la concentración de cianuros y metales en la carga y en el efluente así como los parametros de control del reactor: pH, cianuros libres, demanda de oxígeno, etc.

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