Relaves Mineros

INTRODUCCION

En el siglo XVI Aricola dió una primera descripción de métodos para el minado y recuperación de minerales de oro. Muchos de los métodos descritos permanecieron en práctica durante años y algunas de las técnicas de separación gravimétrica que actualmente se usan están basados en principios similares. El mercurio fue usado para la amalgamación por los españoles. Un giro significante se dió a fines del siglo XIX con la introducción de la cianuración para la recuperación de oro y plata.

El oro ocurre en la naturaleza con muy pocas excepciones como metal nativo. Las propiedades importantes del oro nativo relacionados a recuperación son, la alta gravedad específica (15.3 á 19.3 dependiendo de la cantidad de otros metales asociados). su alta maleabilidad, su mojabilidad por el mercurio en presencia de oxígeno. Casi todo el oro que ocurre naturalmente está asociado con algo de plata y como la plata tiene propiedades muy similares al oro tiende a seguir las mismas rutas como el oro en los procesos de recuperación.

A causa del agotamiento de las reservas de minerales de oro y debido al incremento en el precio de este elemento precioso. el tratamiento de minerales de bajo grado tanto como materiales de desecho están recibiendo considerable atención en la actualidad. Algunos son tratados por técnicas convencionales, otros requieren de seguimientos complejos. por lo quedos metalurgistas se ven en la necesidad de desarrollar nuevos métodos de procesamiento. Así, dependiendo de la mineralogíá reservas, ley, topografía clima, ubicación y la naturaleza de la distribución del oro dentro del mineral, un amplio rango de técnicas pueden ser consideradas para recuperar el metal precioso.

En la metalurgia del oro. especial atención merecen aquellos minerales llamados refractarios o minerales problema. Estos, incluyen al oro combinado químicamente (teleruros). oro libre atrapado o asociado en los minerales refractarios (pirita y especialmente arsenopirita) y el oro lixiviable que es reabsorbido sobre materiales carbonáceo's en el mineral. Los minerales refractarios requieren de la aplicación de técnicas de pre tratamiento o una combinación de varios procesos, aunque existen minerales que no responden satisfactoriamente inclusive a tratamientos innovados por lo que una investigación profunda será necesario.

El Perú siendo un país eminentemente minero y con reservas de oro en cantidades apreciables que van desde relaves hasta minerales de buen arado, no cuenta con una información acorde con los recientes avances, y si los hay, se encuentran en forma aislada o dispersa

RELAVES MINEROS

DEFINICIÓN

Los relaves (o cola) son desechos tóxicos subproductos de procesos mineros y concentración de minerales, usualmente una mezcla de tierra, minerales, agua y rocas.

Los relaves contienen altas concentraciones de químicos y elementos que alteran el medio ambiente, por lo que deben ser transportados y almacenados en «tanques o pozas de relaves» donde lentamente los contaminantes se van decantando en el fondo y el agua es recuperada o evaporada. El material queda dispuesto como un depósito estratificado de materiales sólidos finos. El manejo de relaves es una operación clave en la recuperación de agua y para evitar filtraciones hacia el suelo y napas subterráneas, ya que su almacenamiento es la única opción. Para obtener una tonelada de concentrado se generan casi 30 toneladas de relave.

Dado que el costo de manejar este material es alto, las compañías mineras intentan localizar los "tanques o pozas de relave" lo más cerca posible a la planta de procesamiento de minerales, minimizando costos de transporte y reutilizando el agua contenida.

Dentro de los principales problemas que generan los relaves están:

Sólidos en suspensión y metales disueltos.

Reactivos que provienen de planta concentradora.

Generación de aguas ácidas y lixiviación de metales a largo plazo.

Requerimiento de grandes áreas de superficie para su almacenamiento.

TIPOS Y CARACTERISTICAS DE LOS RELAVES

Los relaves son generalmente los desechos provenientes del tratamiento metalúrgico que se da a los minerales con contenido metálico, y estos pueden ser (los minerales) con contenido de metales preciosos como Au, Ag. Y metales básicos como Cu, Pb, Zn entre otros, ya que son estos lo que predominan en el sector minero peruano.

Los relaves generalmente son producto de:

Flotación

Cianuración

Carbón de pulpa

Desmonte de mina

Residuos de pilas de lixiviación

Escorias

Placeres o lavaderos de oro

JIG, pre-concentración, concentración gravimetrica, entre otros.

La naturaleza de los relaves varía de acuerdo con el mineral tratado en planta y las operaciones de procesamiento de las partículas, en este caso particular tenemos que trata mayormente relaves de Plomo-Zinc, y en menor medida de Cobre, comúnmente estos se encuentran asociados y con frecuencia son extraídos conjuntamente algunas veces en combinación con la Plata. La concentración se efectúa por el método de flotación diferencial de espuma y con frecuencia con un pH ligeramente alcalino. Los minerales de Plomo y Zinc se encuentran asociados con rocas cuarciticas o dolomíticas produciendo partículas de relaves angulares y duras, típicas de operaciones de mina de roca dura.

Los tipos de relaves cubren una variedad ancha de características físicas de manera que su generalización es difícil. Dicha situación se complica si se considera que los relaves de cualquier tipo de mineral pueden diferir sustancialmente, de acuerdo con el proceso de la planta y la naturaleza de la roca mineralizada, sin embargo trataremos de efectuar algunas generalizaciones para prever un resumen útil. Es necesario un comentario relacionado con un problema químico que afecta los depósitos de relaves de la minería poli metálica, la oxidación de sulfuros especialmente la pirita cuando estas están presentes en la roca mineralizada. La pirita se oxida con la presencia de oxigeno libre, (Guía Ambiental del MEM para el Manejo de Drenaje Ácido de Mina) produciendo condiciones de acidez, el mecanismo básico de esta reacción es la combinación de metal sulfuroso con agua y oxigeno para producir un hidróxido de metal y ácido sulfúrico. La siguiente tabla divide varios tipos de relaves en cuatro categorías generales de acuerdo con la granulometría y la plasticidad.

CARACTERÍSTICAS FISICAS DE LOS RELAVES

CATEGORIA CARACTERÍSTICA GENERAL

I Relave de roca blanda

Desecho de carbón fino

Potasa Contiene fracciones de arena y lama, pero las lamas pueden dominar todas las propiedades por la presencia de la arcilla.

II Relave de roca dura

Plomo

Cobre

Oro plata

Molibdeno

Níquel Pueden contener fracciones de arena y lama; pero las lamas son usualmente de baja plasticidad. Las arenas usualmente controlan las propiedades totales para propósitos de ingeniería.

III Relaves finos

Arcillas fosfáticas

Limos rojos de bauxita

Taconita fina

Lamas de arena La fracción de arena es pequeña o nula. La respuesta del material, particularmente las características de sedimentación-consilidación son dominadas por las partículas de tamaño de limo o arcilla y pueden dar problemas de volumen de disposición.

IV Relaves gruesos

Arenas alquitranosas

Relaves de uranio

Relaves de taconita gsa

Arenas fosfatadas Contienen principalmente partículas de arenas o tamaños de limos no plásticos, exhibiendo compartimientos como la arena y generalmente características favorables de ingeniería.

Como consecuencia de que los relaves en cualquier categoría comparten las mismas características físicas, los problemas de disposición son algo similares. Adicionalmente los cambios en la molienda en una particular planta pueden por ejemplo producir considerablemente material más fino, lo cual puede cambiar la categoría en el cual los relaves están clasificados, e introducir nuevos y diferentes problemas de disposición.

NATURALEZA DE LOS EFLUENTES LIQUIDOS DE RELAVES

La naturaleza líquida de los relaves no puede ser considerada separadamente de las características químicas del efluente líquido asociado a la planta. El diseño de los depósitos de relave no solamente es influenciado por la naturaleza de los sólidos, sino también de los efluentes; dado que el grado de conservadorismo empleado en el diseño de los depósitos de relaves, depende del riesgo que significa la deposición de los materiales, se requiere un conocimiento general de los constituyentes químicos del efluente de la planta.

CLASES DE EFLUENTES

Como se indica líneas arriba, los procesos en la planta concentradora involucran alteraciones químicas del mineral que incluyen flotación. Durante la flotación puede ser agregado una variedad de químicos orgánicos que pocas veces son de mayor preocupación en el efluente de la planta, porque generalmente tienen bajas concentraciones y comparativamente baja toxicidad, la presencia de cromo en los efluentes era la preocupación de la Compañía Minera Raura. Como se vera más adelante es un problema ya solucionado mediante el manejo eficiente de un proceso en la concentradora, sin embargo el ajuste del pH durante la flotación puede tener efectos significativos sobre los constituyentes inorgánicos del efluente de la planta, y su efecto es

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