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Industria de Base Minera y sus Tratamientos de Efluentes – Año 2015

UTN FRM | Ing. Pedro Guzmán 1

1. ASPECTOS GENERALES DE LA ACTIVIDAD MINERA

Toda actividad económica productiva tiene su origen en la satisfacción de las

necesidades humanas a partir de los recursos naturales conocidos: la agricultura,

la ganadería, la minería, la actividad forestal, la petrolera, etc. son generadoras de

actividades industriales, comerciales y de servicios. Cada una de ellas involucra

un ciclo de vida de los productos que genera. Este ciclo incluye la producción, el

uso, el re-uso, el reciclado y la disposición final en el ambiente.

2. ¿Qué es la minería?

Es la búsqueda, la extracción, el procesamiento y la comercialización de

sustancias minerales que existen en la corteza terrestre y que son indispensables

para la vida humana.

Se estima que alrededor del 0,1% de la superficie de la tierra está dedicada a la

actividad minera.

3. ¿Qué necesidades humanas satisface la actividad minera?

Son innumerables los productos esenciales para la vida moderna que utilizan total

o parcialmente sustancias de origen mineral.

4. EL PROCESO MINERO

La prospección es la búsqueda de concentraciones mineras que pudieran tener

valor económico. Se aplican métodos tales como el mapeo de la superficie, la

identificación de las rocas aflorantes y sus fenómenos de alteración, el muestreo y

el análisis químico de las rocas, los relevamientos geofísicos y perforaciones u

otras labores muy superficiales. En esta etapa se desarrollan también, en forma

complementaria, evaluaciones del impacto ambiental generado por la actividad

prospectiva.

La exploración se desarrolla en las áreas que, según los resultados de la

prospección, son las más prometedoras en cuanto a sus posibilidades de alojar

cuerpos minerales de interés económico. Las inversiones en esta etapa son

mayores que en la prospección, aplicándose métodos similares pero con mayor

detalle: El levantamiento geológico es más preciso, se toman y analizan más

muestras geoquímicas y se realizan más estudios geofísicos. Para confirmar las

inferencias, se realizan gran cantidad de perforaciones (sondajes), que pueden ser

complementados con labores como galerías o túneles, lo cual permite definir la

geometría del cuerpo mineral y sus contenidos en cuanto a minerales de interés

económico. Definido esto se estudian los métodos de extracción de las rocas

mineralizadas y los procesos a aplicar para la concentración y extracción de los



minerales de interés contenidos en dicha roca. El conjunto de la información

obtenida en la exploración, complementada con información económica y

financiera y por un estudio exhaustivo de los impactos, deberá permitir la

definición de la factibilidad técnica, económica, ambiental y social del proyecto.

Figura 2: Gastos mundiales en prospección minera y principales compañías mineras



La construcción y puesta en marcha es la etapa del proceso minero que

concentra las mayores inversiones. Puede extenderse a lo largo de uno a tres

años.

La explotación es la etapa productiva del proceso minero. Incluye las actividades

de extracción, procesamiento y comercialización de los productos mineros. La

extensión de esta etapa depende del tamaño de cuerpo mineral identificado en la

exploración pero, en general, es de varias décadas.

Figura 3: Desde la idea hasta la producción minera

El cierre de la mina es una etapa cuyo desarrollo debe planificarse a partir de los

primeros estadios del proceso minero y cuya ejecución comienza ya en la etapa

de explotación. Comprende aspectos técnicos ambientales, sociales y

económicos.

Desde el punto de vista ambiental las actividades apuntan a dejar el área

impactada por las operaciones mineras en condiciones similares a las originales.

Desde el punto de vista social y económico las actividades apuntan a que, luego

de finalizada la explotación, las comunidades involucradas continúen

beneficiándose del cambio generado por la actividad minera, con otras actividades

productivas o comerciales. En otras palabras, es en el cierre de la mina donde se

evidencia en forma concreta el aporte de la minería a un desarrollo sustentable.



5. ALGUNOS CONCEPTOS TÉCNICOS DE LA EXTRACCIÓN, PROCESAMIENTO DE

MINERALES Y GESTIÓN DE LOS RESIDUO

a) Extracción

En la selección del método de explotación de un yacimiento se aplican criterios

tales como:

• Tamaño, forma y profundidad del depósito

• Aspectos fisiográficos: topografía, clima, etc.

• Entorno geológico y geoestructural del sector

• Propiedades físico mecánicas de la mena y roca de caja

• Condiciones de aguas subterráneas y superficiales de la zona

• Factores económicos:

a) Precio

b) Ley de la mena

c) Costos de explotación

d) Tasa de producción

e) Capital existente, etc.

• Factores ambientales:

f) Preservación flora y fauna

g) Aire y fuentes de agua



A partir de la aplicación de estos criterios se elige, en primera instancia, si el

método de extracción será a cielo abierto o por minería subterránea. En el

primer caso se deja expuesto el mineral en la superficie para extraerlo

directamente; en el segundo caso se realizan labores bajo la superficie para su

extracción.

En líneas generales podemos señalar que los costos de explotación a cielo abierto

son menores que los de la minería subterránea.

Los tipos de explotación a cielo abierto son los siguientes:

Explotación por Recolección (Harvesting Mining).

El ejemplo más común de este tipo de explotación es el

que se realiza para la extracción de sal en salinas o

salares: es prácticamente una cosecha luego del

depósito del mineral en una capa superficial.

Figura 4: Recolección de cloruro de sodio

Explotación por Destape (Strip Mining)

Este tipo de explotación se aplica especialmente

para la extracción de cuerpos mineralizados

dispuestos en forma de mantos horizontales a

poca profundidad desde la superficie. Para ello se

destapan “franjas” del terreno que cubre el

mineral y, luego de la extracción, se cubren

dichas franjas con el material no mineralizado.

Grandes yacimientos de carbón, hierro y

manganeso se explotan aplicando este método

extractivo.

Figura 5: Explotación por destape



Explotación por Canteras (Quarry Mining)

Es el método de explotación clásico para la

extracción de bloques de mármoles y granitos que,

luego de su aserrado y pulido se destinan a la

industria de la construcción.

Figura 6: Explotación por canteras

Explotación Aluvial (Alluvial Mining)

Se aplica para la extracción de sustancias

minerales que han sido transportadas por el

agua luego de erosionar el cuerpo

mineralizado original. Es el método que

clásicamente se utiliza para extraer “pepitas”

de oro, diamantes y otro tipo de minerales o

gemas resistentes a la erosión.

Figura 7: Explotación aluvial

Explotación a Tajo o Rajo Abierto (Open Pit)

Es el método de explotación que más se utiliza en

cuerpos yacimientos no muy profundos, de gran

tamaño y donde la mineralización está

diseminada. La forma y dimensiones, en

superficie y en profundidad, del tajo o rajo, de la

geometría y del tamaño del cuerpo mineralizado.

La extracción se realiza mediante explosivos y el

mineral es luego transportado, mediante grandes

camiones, a la planta de procesamiento.

Figura 8: Explotación a tajo abierto



Respecto de la explotación subterránea, el esquema que se presenta a

continuación sintetiza las características generales de la misma. El mineral

extraído desde el subsuelo es transportado mediante pequeños trenes, cintas

transportadoras o vehículos a la planta de tratamiento.

Figura 9: Explotación subterránea



Procesamiento de minerales

Sólo excepcionalmente los minerales se utilizan tal como existen en su estado

natural: las arenas se clasifican por tamaños, los mármoles y granitos son

aserrados y pulidos, los diamantes son tallados y los metales son “extraidos”

del mineral que los contiene.

Existen distintos tipos de procesos para la obtención de los metales. Todos son

posteriores a una molienda, que facilita la “liberación” del mineral en la roca, y

a una concentración, que aumenta el contenido de los elementos de interés

económico. En el procesamiento de minerales metalíferos se aprovechan las

propiedades físicas y químicas de minerales y rocas. La diferencia en su

comportamiento entre un mineral valioso y los minerales no valiosos (caja)

proporciona métodos para la separación de éstos de los otros.

Después de extraída, la roca se tritura, se muele, se tamiza y se clasifica.

Posteriormente se aplican uno o varios métodos de concentración tales como:

• Concentración gravimétrica.

• Separación por medios pesados.

• Flotación.

• Separación magnética

• Lixiviación en pilas (heap leaching)

El esquema siguiente grafica la obtención de cobre metálico a partir de

minerales sulfurados y de minerales oxidados:



Figura 10: Etapas en la obtención de cobre a partir de sus minerales

La lixiviación en pilas se emplea principalmente para la producción de metales

preciosos y cobre. En el caso del uranio se ha practicado la lixiviación en pilas

mediante soluciones ácidas y alcalinas desde fines de la década del 50. El

principio de la lixiviación en pilas es la concentración de minerales de baja ley

mediante la circulación de soluciones ácidas. Ya en el siglo XVIII se utilizaba

este método para concentrar minerales de cobre. La primera aplicación de

lixiviación comercial de oro mediante cianuración se efectuó a fines de los años

60. Los resultados de las mejoras tecnológicas que se han producido a través

de los años 70 y en los años 80 pueden apreciarse en los drásticos aumentos

del nivel de producción. El proceso necesita de una adecuada preparación de

cimientos y construcción de revestimientos: entre los actuales sistemas de

revestimiento se incluyen geomembranas, asfalto y concreto. Las soluciones

lixiviadas se recogen en la parte inferior de las pilas y pasan a un circuito

cerrado donde se extrae el contenido metálico y se recupera y recircula la

sustancia que se utilizó para la lixiviación, como por ejemplo el cianuro.

En el caso particular del cianuro es importante señalar que la industria minera

utiliza menos del 15% del total del cianuro producido a nivel global. El 85%

restante se utiliza en las industrias tales como la producción de plásticos,

adhesivos, productos químicos retardantes de la combustión, cosméticos,

productos farmacéuticos, en el procesamiento de alimentos y como aditivo

aglutinante en la sal de mesa. Asimismo para la gestión de esta sustancia de



alto riesgo, la propia industria minera ha acordado la estricta aplicación del

“Código Internacional para el Manejo del Cianuro”. Este Código, que cubre la

fabricación, el transporte y el uso del cianuro fue diseñado por una comisión de

múltiples partes interesadas diseñada bajo el amparo del Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP) y el Consejo Internacional de

Metales y el Medio Ambiente (ICME). El Código es administrado por el Instituto

Internacional para el Manejo del Cianuro (ICMI). Puede ser consultado en la

páginawww.cyanidecode.org.

Un esquema de una operación de gran minería que utiliza lixiviación en pilas,

es el siguiente:

Figura 11: Lixiviación en pilas



Gestión de los residuos

Básicamente se identifican dos tipos de residuos provenientes de la actividad

productiva minera:

• Los provenientes estrictamente de la actividad extractiva que por no

poseer contenidos valiosos en los minerales contenidos no han sido sometidos

a ningún proceso de concentración

• Los provenientes de los procesos de concentración aplicados a los

minerales extraidos

En el primer caso se trata de residuos cuya composición es la misma que

tenían antes de ser extraidos y, por lo tanto, en principio el cambio de

ubicación en el terreno sólo afecta aspectos paisajísticos. Por lo general se los

acumula en grandes pilas denominadas depósitos de estériles o

escombreras.Por otra parte también existen los denominados desmontes de

minas, que provienen de la construcción de las labores necesarias para

acceder y explotar el yacimiento (galerías, piques, rampas, entre otros).

Los residuos provenientes de los procesos de concentración, denominados

colas (tailings), relaves o jales, son los que por sus contenidos, en función de

los cambios en los minerales registrados y de las sustancias utilizadas en

dichos procesos, exigen un mayor cuidado en su disposición en el terreno y

necesitan un monitoreo periódico para prevenir posibles contaminaciones del

entorno. Si los residuos son sólidos (en forma de “ripios” como se indica en la

figura arriba presentada) pueden acumularse como escombrerar pero tomando

la precaución de utilizar sistemas de revestimiento en la superficie donde se

asientan.

Si los residuos son lodos o una mezcla líquida de materiales finos, son

transportados a presas o depósitos mediante ductos, ya sea por gravedad o

con ayuda de bombeo. Estas presas se denominan diques de cola y también

necesitanmonitoreos periódicos y controles en su estructura para prevenir

rupturas y filtraciones y evitar posibles contaminaciones aguas debajo de su

localización.



La minería y el agua

Como en toda actividad productiva la disponibilidad de agua es indispensable

para que se pueda llevar a cabo.

La minería moderna tiende a optimizar el uso del agua a través de su

tratamiento y reciclado.

Para ilustrar el consumo del agua en el sector minero podemos considerar el

caso de Chile, donde la minería contribuye con más de un 17% al PBI del país,

y en particular la región Centro Norte del país (I a VI Región) que, además, es

la que tiene mayor escasez en cuanto a recursos hídricos. En este caso la

minería consume el 5,4% , el riego para agricultura el 76,7% y agua potable se

utiliza el 18%.

Si consideramos el caso de Australia, otro país con importante actividad

minera, ésta consume el 6% mientras que el sector agrícola consume el 67%.

LA ACTIVIDAD MINERA EN LA REPÚBLICA ARGENTINA

a. Introducción

La República Argentina no es actualmente un país minero, pero registra

antecedentes mineros desde épocas precolombinas.

La minería de los metales, que fue importante en las provincias andinas

durante el siglo XIX, fue decayendo, en general, en su actividad hasta la última

década del siglo XX.

La minería no metálica, que incluye a los minerales industriales y a las rocas

de aplicación, por su parte, se desarrolló notablemente durante el último siglo.

Este desarrollo llevó a que provincias como Buenos Aires, en plena región

pampeana, se convirtiera en la provincia con mayor producción minera, en

volumen y valor, del país. Sin embargo la participación de la minería en el PBI

nacional siempre se mantuvo en valores inferiores al 0,5%.

Durante la segunda mitad del siglo XX se registraron algunos pulsos

exploratorios para buscar metales en nuestro territorio generados tanto por el

incremento de los precios en los mercados internacionales como por

dificultades que encontraban empresas mineras internacionales para

desarrollar sus actividades en otros países. Un ejemplo de ello fue cuando, a

fines de los 60 y comienzos de los 70, empresas extranjeras, ante la

nacionalización de los yacimientos cupríferos en Chile, encararon actividades



exploratorias en la región andina de nuestro país para detectar yacimientos de

cobre. Durante esos años, el Estado Nacional, con el apoyo inicial de las

Naciones Unidas, desarrolló planes regionales de investigación minera (Plan

Cordillerano, Plan NOA, Plan San Luis, Plan Patagonia Comahue, Plan

Misiones) para identificar áreas de interés en diversos minerales metalíferos.

Otro pulso exploratorio de metales, fundamentalmente oro, se registró a fines

de los 70 y principios de los 80. Si bien los resultados de estas actividades

exploratorias permitieron detectar áreas y depósitos de interés en cuanto a

recursos metalíferos, no se registró la puesta en marcha de ningún yacimiento

de gran envergadura.

A principios de los 90, un nuevo marco legislativo para el sector minero,

conjuntamente con la actitud de apertura a la inversión extranjera en el país y a

precios atractivos en los mercados internacionales de metales, dio lugar a una

nueva corriente exploratoria en el territorio, caracterizada por la presencia de

numerosas empresas “junior” canadienses y australianas que se financiaban a

través de las Bolsas de Vancouver, Toronto y Sydney. En este marco se

evaluaron y se pusieron en marcha yacimientos como La Alumbrera

(Catamarca), Cerro Vanguardia (Santa Cruz) y Salar del Hombre Muerto

(Catamarca).

El denominado “Boom Minero Argentino” debe aplicarse casi exclusivamente a

la minería metalífera. La participación de la minería no metálica,

predominantemente de pequeñas y medianas empresas, es actualmente del

orden del 40% del valor total de la producción. Por su parte, si bien se registra

en los últimos años un incremento en la producción, éste ha sido mucho menor

que el de la minería metálica.

El desarrollo de la actividad minera registrado en los últimos años,

especialmente en el caso de los metales pero con algunos otros también

vinculados con las rocas ornamentales, ha generado reacciones de oposición,

en distintas comunidades y regiones, a la implementación de nuevos proyectos

mineros y a la continuidad de actividades extractivas ya existentes. Esto

implica un nuevo desafío para el sector: la obtención de la licencia social.



Legislación minera

La Constitución Nacional de 1994 establece en su Artículo Nº 124 que

corresponde a las provincias el dominio originario de los recursos naturales

existentes en su territorio. Asimismo, establece en su Artículo Nº 75 que

corresponde al Congreso Nacional dictar el Código de Minería. Estos aspectos

estaban ya establecidos en la Constitución de 1853. El Código de Minería fue

dictado en 1887.

En el año 1993 el Poder Ejecutivo Nacional y los Gobernadores de todas las

provincias firmaron el denominado “Acuerdo Federal Minero” (ratificado por el

Congreso mediante la Ley Nº 24.228), a partir del cual se sancionaron tres

leyes básicas que fueron aprobadas por unanimidad en ambas cámaras

legislativas: La Ley Nº 24.196 de Inversiones Mineras, la Ley Nº 24.224 de

Reordenamiento Minero y la Ley Nº 24.585 de Protección Ambiental para la

Actividad Minera.

La Ley de Inversiones Mineras es una ley de promoción de la actividad que

establece beneficios fiscales e impositivos para la prospección, exploración,

desarrollo, preparación y extracción de sustancias minerales; la Ley de

Reordenamiento Minero trata aspectos de las Cartas Geológicas del territorio

nacional, de la institucionalización del Consejo Federal de Minería y del Canon

Minero; la Ley de Protección Ambiental fue incluida posteriormente en el

Código de Minería y por lo tanto regula los aspectos ambientales del sector en

todo el territorio nacional.

El Código de Minería define las categorías de los minerales en TRES, que

son las siguientes:

• PRIMERA CATEGORÍA:

La característica principal que define a los minerales en esta categoría es que

los yacimientos son Concesibles, es decir que la propiedad minera se obtiene

por una concesión del Estado Provincial y eí Código las define como minas de

las que ei suelo es accesorio, que pertenecen exclusivamente al Estado y que

soto pueden explotarse en virtud de la concesión legal otorgada por la

autoridad competente.-

La nómina de los minerales pertenecientes a esta categoría es:

1. Los minerales metalíferos: oro, plata, platino, mercurio, cobre, hierro, plomo,

estaño,



zinc, níquel, cobaito, bismuto, manganeso, antimonio, wólfram, aluminio,

berilio,

vanadio, cadmio, tantalio, molibdeno, litio y potasio.-

2. Los combustibles: hulla, lignito, antracita, e hidrocarburos sólidos.-

3. Arsénico, cuarzo, feldespato, mica, fluorita, fosfatos calizos, azufre y

boratos.-

4. Las piedras precíosas.-

5. Los vapores endógenos.-

• SEGUNDA CATEGORÍA:

Los minerales de segunda categoría se otorgan por concesión, dando

preferencia al superficiarío. El Código las define como: minas que, por razón de

su importancia, se conceden preferentemente al dueño del suelo; y minas que,

por las condiciones de su yacimiento, se destinan al aprovechamiento común y

son las siguientes:

• Las arenas metalíferas y piedras preciosas que se encuentren en el lecho

de los ríos, aguas corrientes y los placeres.-

• Los desmontes, relaves y escoriales de explotaciones anteriores, mientras

las minas

• permanezcan sin amparo y los relaves y escoriales de los establecimientos

de beneficio

• abandonados o abiertos, en tanto no los recobre su dueño.-

• Los salitres, salinas y turberas.-

• Los metales no comprendidos en la primera categoría.-

• Las tierras piritosas y aluminosas, abrasivos, ocres, resinas, esteatitas,

baritina, caparrosas, grafito, caolín, sales alcalinas o alcalino terrosas, amianto,

bentonita, zeolitas o minerales permutantes o permutíticos.-

TERCERA CATEGORÍA:

Componen la tercera categoría las producciones minerales de naturaleza

pétrea o terrosa y en general todas las que sirven para materiales de

construcción y ornamento, cuyo conjunto forman las canteras.-

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