efluentes mineros-

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EFLUENTES DE MINA El tratamiento de las aguas residuales es el conjunto de procesos destinados a alterar las propiedades o la composición física, química o biológica de las aguas residuales, de manera que se transformen en vertidos inocuos más seguros para su transporte, capaces de recuperación y almacenaje, o más reducidos en volumen. EL ORIGEN DE LOS EFLUENTES DE LA MINERÍA Los efluentes en minería pueden originarse en las diferentes etapas a la que es sometido el mineral para la obtención del metal o sal que se desea. Dependerá de la operación unitaria utilizada en la extracción, en la concentración y en los procesos utilizados en refinarlo. En el caso de la minería del cobre, podemos ejemplificar los siguientes casos que producen algún tipo de efluentes: a) Extracción: drenaje de minas y soluciones gastadas, principalmente cuando se utilizan procesos hidrometalúrgicos, lixiviación in situ, en pila, extracción por solvente, etc. de preferencia se recicla, sino es posible, se neutraliza y/o desintoxica antes de disponerlas en tranques para su evaporación o reutilización. b) Concentración: se usa el proceso de flotación selectiva, donde a partir de un mineral que contiene entre un 1% a 2% en cobre, se obtiene un concentrado con un 32% de mineral. El agua del proceso, además es utilizada para transportar los sólidos o ganga hasta su punto de disposición final, tranque de Relave, donde se evapora el agua y/o se vuelve a bombear al proceso. c) Refinación: procesos de electrólisis generan barros anódicos. En las fundiciones se genera un efluente ácido, debido al lavado y enfriamiento de gases antes de que ingrese el gas a las plantas de ácido. 6.3. CARACTERÍSTICAS DE LOS EFLUENTES DE LA MINERÍA. Según los reactivos utilizados y de las sustancias o elementos que se disuelven e incorporan a la fase líquida, en términos genéricos, los principales parámetros químicos que se ven afectados son: • pH; acidez o basicidad • Sólidos sedimentables y/o suspendidos. • Sales disueltas, tales como As; SO=4; CN-; Cl-; Sulfuros y otros. • Presencia de metales pesados, tales como Cu; Fe; Se; Mo , Pb, etc. • Sustancias orgánicas, tales como reactivos, solventes. En cuanto a los valores máximos que éstos parámetros deben lograr, se señala que la norma de emisión de contaminantes en residuos líquidos,

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EFLUENTES DE MINAEl tratamientodelasaguasresidualesesel conjuntodeprocesosdestinadosaalterarlaspropiedades o la composicin fsica !umica o "iolgica de las aguas residuales de manera!ue se transformen en #ertidos inocuos m$s seguros para su transporte capaces derecuperacin % almacenaje o m$s reducidos en #olumen&EL '(I)EN DE L'S EFLUENTES DE LA MINE(*ALos efluentes en minera pueden originarse en las diferentes etapas a la !ue es sometido elmineralpara la o"tencin delmetalo sal!ue se desea& Depender$ de la operacin unitariautili+ada en la e,traccin en la concentracin % en los procesos utili+ados en refinarlo&En el caso de la minera del co"re podemos ejemplificar los siguientes casos !ue producenalg-n tipo de efluentes.a/ E,traccin. drenajedeminas%solucionesgastadas principalmentecuandoseutili+anprocesos 0idrometal-rgicos li,i#iacin in situ en pila e,traccin por sol#ente etc& depreferencia se recicla sino es posi"le se neutrali+a %1o desinto,ica antes de disponerlas entran!ues para su e#aporacin o reutili+acin&"/ 2oncentracin. se usa el proceso de flotacin selecti#a donde a partir de un mineral!uecontiene entre un 34 a 54 en co"re se o"tiene un concentrado con un 654 de mineral& Elagua del proceso adem$s es utili+ada para transportar los slidos o ganga 0asta su punto dedisposicin final tran!ue de (ela#e donde se e#apora elagua %1o se #uel#e a "om"ear alproceso&c/ (efinacin. procesos de electrlisis generan "arros andicos& En las fundiciones se generaun efluente $cido de"ido al la#ado % enfriamiento de gases antes de !ue ingrese el gas a lasplantas de $cido&7&6& 2A(A2TE(*STI2AS DE L'S EFLUENTES DE LA MINE(*A&Seg-n los reacti#os utili+ados % de las sustancias o elementos !ue se disuel#en e incorporan ala fase l!uida en t8rminos gen8ricos los principales par$metros !umicos !ue se #enafectados son.9 p:; acide+ o "asicidad 9 Slidos sedimenta"les %1o suspendidos&9 Sales disueltas tales como As; S'; 2l>; Sulfuros % otros&9 ?resencia de metales pesados tales como 2u; Fe; Se; Mo?" etc&9 Sustancias org$nicas tales como reacti#os sol#entes&En cuanto a los #alores m$,imos !ue 8stos par$metros de"en lograr se se@ala !ue la normadeemisindecontaminantesenresiduosl!uidos DSSE)?(ESNA BC15CCC esta"lecediferentesconcentraciones m$,imas para cada par$metro dependiendo delcuerpo receptoras por ejemplo para elSulfato se acepta un m$,imo de 3CCC ppm sies descargado a uncuerpo de agua flu#ial sin dilucin % no tiene un lmite m$,imo si este es descargado al mar&'(I)EN DE LAS FUENTES ?'TEN2IALES DE )ENE(A2IDN DE A)UAS (ESIDUALES ENLA INDUST(IA MINE('>METALE()I2ALas acti#idades minero>metal-rgicas % el agua est$n ntimamente ligadas&Las aguas residuales son fundamentalmente las aguas de a"astecimiento de una po"lacin %1oalguna acti#idad producti#a a #eces despu8s de 0a"er sido impurificadas por di#ersos usos&Desde el punto de #ista de su origen resultan de la com"inacin de los l!uidos o desec0osarrastrados por el agua procedentes de las #i#iendas instituciones % esta"lecimientoscomerciales e industriales m$s las aguas su"terr$neas superficiales o de precipitacin !uepudieran agregarse&Todas estas aguas afectande alg-n modola #ida normalde sus correspondientes cuerposreceptoresEl #olumen%lacomposicin!umicadelasfuentespotencialesdegeneracindeaguasresiduales en la industria minero>metal-rgica #aran ampliamente dependiendo de. El tipo de operacin de minado La 0idrologa de la mina La naturale+a del mineral Los procesos de "eneficio Los m8todos de disposicin en depsitos de rela#es La locali+acin de los depsitos de rela#es Los tipos de los depsitos de rela#esLasprincipalesfuentespotencialesdegeneracindelasaguasresidualesenlaindustriaminero>metal-rgica son. Aguas de minas Drenajes $cidos de minas (ela#es. efluentes metal-rgicos de plantas concentradoras Drenaje Fcido de (ela#es GA(D/ Aguas residuales de plantas concentradoras fundiciones %1o refineras o tratamiento decual!uier mineral concentrado metal o su"producto& Aguas $cidas de depsitos de desmontes Aguas residuales dom8sticasAguas de minas. las aguas de minas slo son fuentes potenciales de generacin de aguasresiduales s est$n acompa@adas de. 2oncentraciones de slidos suspendidos por encima de la norma p: por de"ajo o por encima de las normas Altasconcentracionesdemetalesdisueltostalescomoplomo co"re +inc 0ierromanganeso& ars8nico mercurio selenio n!uel cadmio % otros& Altas concentraciones de metales totales tales como plomo co"re +inc 0ierromanganeso& ars8nico mercurio selenio n!uel cadmio % otrosEncual!uieradeestoscasos lasaguasdeminasnecesitar$ntratamiento antesdeser#ertidas al am"ienteDrenajes$cidosdeminas. Sedenominandrenajes$cidosdeminasalasaguas$cidasgeneradasporlaminera !ueresultandelao,idacindeminerales sulfurados& Lasaguas$cidas atacan otros minerales produciendo soluciones !ue pueden acarrear elementos t,icosal am"iente comocadmio ars8nico%otroselementos!ueproducencontaminacindelasaguas& La generacin de aguas $cidas puede ocurrir durante la e,ploracin operacin % cierrede una mina& Estas descargas pueden producir desde algunos efectos menores comodecoloracin localde suelos % drenajes con precipitacin de ,idos de 0ierro o llegar a unae,tensa contaminacin de sistemas de aguas&:a% una cierta clasificacin de los drenajes de minas % tiene las siguientes denominaciones. Mu% $cido. tienen un rango de acide+ neta ma%or a 6CC mg1l de 2'62a e!ui#alente Moderadamente$cido. tienenunrangodeacide+netaentre3CC%6CCmg1l como2'62a D8"ilmente $cido. con un rango de acide+ neta entre C % BB mg1l como 2'62a D8"ilmente alcalino. con una alcalinidad neta menor a HC mg1l como 2'62a Fuertemente alcalino. con alcalinidad neta ma%or a HC mg1l como 2'62a(ela#es. Los rela#es se definen como el desec0o mineral slido de tama@o entre arena % limopro#enientes de los procesos de concentracin % son producidos transportados % depositadosen forma de lodo&Los rela#es est$n compuestos de.Slidossuspendidos. constituidospor laganga%unamu%pe!ue@acantidaddematerial#alioso& Metales en solucin en pe!ue@as concentraciones pro#enientes de la planta de flotacin(eacti#os usados en el proceso. agentes !umicos empleados en la flotacin cmo; cianuro desodio ditiofosfatos ,antatos cromatos sulfitos sulfatodeco"re sulfatode+inc $cidosgrasos alco0oles aceites %modificadoresdel p:. comocal 0idr,idodesodio cali+acar"onato de sodio $cido sulf-rico %1o sulfuro de sodio entre otros dependiendo delre!uerimiento metal-rgico especfico de cada operacinEl tama@o de los depsitos de rela#es condiciona el tiempo de retencin para la sedimentacinde las partculas finas Gslidos suspendidos/ del rela#e % la descomposicin del cianuro % loscompuestos org$nicos&Los rela#es deri#ados de la e,traccin de metales "$sicos Gco"re plomo % +inc/ % de metalespreciosos Goro plata/ son los !ue dominan la industria minera peruana&Si lasaguasdeladescargadelapo+aderela#esnocumplenconlosLmitesM$,imos?ermisi"les de"er$tener untratamientoadicional !uedepender$delospar$metros!uesuperen dic0os lmites&Drenaje Fcido de (ela#es GA(D/El Drenaje Fcidode(ela#es>A(D> serefiereaprocesospor los cualesel p:del aguaencontacto con los rela#es puede disminuir se#eramente dando como resultado la disolucin %transporte de metales t,icos disueltos tales como ars8nico plomo cadmio % un conjunto deotros adem$s de un dr$stico incremento del contenido de los sulfatos& El potencial para A(Des especfico para cada cuerpo minerali+ado % para sus condiciones fsicas % clim$ticas&E,isten cuatro condiciones para !ue el drenaje $cido de rela#es ocurra.La primera condicin necesaria para !ue se produ+ca el A(D es !ue est8n presentes mineralessulfurados en los rela#es principalmente pirita pero tam"i8n otras formas a-n m$s reacti#astales como la pirrotita % la marcasita&Lasegundacondicineslapresenciadeaire el cual 0ace!uelassuperficiesdel mineralsulfuradoseo,iden enunareaccincompleja!uein#olucra#ariospasos!umicos !uepueden ser a%udados por "acterias para formar $cido sulf-rico&La tercera condicin necesaria es !ue los rela#es contengan cantidades insuficientes de otrosminerales !ue consumen $cido Gpor ejemplo car"onato de calcio/ para neutrali+ar el $cidoLacondicin final es !ue los contaminantes producidos de"en ser transportados delosdepsitosderela#es0astalosterrenosreceptoresoaguassuperficiales usualmenteporinfiltracin % drenajeAguas $cidas de depsitos de desmontes. las aguas al entrar en contacto con los desmontes!ueposeenpotencial degeneracindeproducirdrenaje$cido producenaguas$cidas& Laproduccin de aguas $cidas en los depsitos de desmontes tiene el mismo mecanismo !ue laproduccin de drenaje $cido de mina&Efluentes metal-rgicos de plantas concentradoras fundiciones %1o refineras o tratamiento decual!uier mineral concentrado metal o su"producto.Entodaslasetapasdel tratamientometal-rgicoparalao"tencindemetales sepuedenproducir aguas residuales metal-rgicas las cuales pueden tener. alto contenido de slidos ensuspensin alta acide+ %1o alta concentracin de metales disueltos&T(ATAMIENT' DE EFLUENTES&2uandopor alg-nmoti#olos m8todos depre#encinnopuedenusarseosemuestraninsuficientes para com"atir la generacin de aguas $cidas estas pueden anali+arse % tratarsecomocual!uier aguaresidual industrial& Lossistemasdetratamientom$susadosson. laneutrali+acin !umica smosis in#ersa e intercam"io inico&Las plantas de tratamiento de aguas $cidas reali+an el tratamiento en tres etapas.neutrali+acin o,idacin % precipitacin& Seg-n elagente neutrali+ante empleado Gcal o rocacali+a/ las reacciones !ue se #erifican son las siguientes.Neutrali+acin Neutrali+acin con calS'=:5 I 2aG':/52aS'= I 5:5C Neutrali+acin con roca cali+aS'=:5 I 2a2'6 2a S'= I :5C I 2'5',idacinEl o"jeto de esta operacin es pasar el 0ierro ferroso Gsolu"le/ a f8rrico Ginsolu"le/&El o,geno necesario para el proceso se toma directamente de la atmsfera mediante agitacinen los tan!ues de reaccin&?recipitacinLa reaccin del sulfato f8rrico con los agentes alcalinos propicia la formacin % precipitacin de0idr,idos de 0ierro !ue se recogen en decantadores&La smosis in#ersa consiste en 0acer pasar las aguas a tratar por una mem"ranaGnormalmente de acetato de celulosa/ !ue retiene en gran medida los contaminantes dejandopasar el agua& Los metales pesados llegan a !uedar retenidos en porcentajes pr,imos al BB4% la reduccin de la acide+ oscila apro,imadamente entre el H3 % B54& El rendimiento de lasmem"ranas decae con el tiempo en funcin de la carga contaminante % de"ido a la saturacinde la mem"rana cu%a sustitucin junto a la gestin de los lodos generados constitu%en elprincipal incon#eniente de este m8todo por su repercusin econmica&Intercam"io inicoEl m8todo consiste en 0acer pasar las aguas $cidas por una masa porosa de resinas sint8ticasde alto peso molecular& El contacto propicia el intercam"io inico permitiendo la o"tencin deun agua con un alto grado de depuracin e incluso la recuperacin de metales pesados& Losincon#enientes son los mismos !ue en el caso anterior % se refieren principalmente a los costesde mantenimiento&Marco legalDecreto Supremo NJ CC5>5CCH>MINAMAprue"an los Est$ndares Nacionales de 2alidadAm"iental de AguasDecreto Supremo NJ CC6>5C3C>MINAMAprue"an Lmites M$,imos ?ermisi"les para losefluentes de ?lantas de Tratamiento de aguas residuales dom8sticas o municipalesDecreto Supremo NJ C3C>5C3C>MINAMAprue"an Lmites M$,imos ?ermisi"les para ladescarga de efluentes l!uidos de acti#idades minero>metal-rgicas