kit de herramientas de minería de vertederos mejorado · mps y mpc) y protección medioambiental...

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Kit de herramientas de minería de

vertederos mejorado:

Instalaciones de residuos de extracción

Kit de herramientas de minería de vertederos mejorado

Perspectiva general del tema

Introducción

Sección 1: Concepto de minería de vertederos

Sección 2: Oportunidades y desafíos

Sección 3: Proceso y tecnologías

Sección 4: Examen del área

Sección 5: Métodos analíticos

Sección 6: Análisis de costes y beneficios

Sección 7: Herramienta de apoyo de decisiones

Sección 8: Casos prácticos

Apéndice 1: Muestreo y clasificación de muestras

Información de contacto

1

Introducción

La seguridad de los recursos se ha

convertido en una prioridad para los

gobiernos de los países desarrollados. Esto

se debe en parte a la notable preocupación

por la seguridad del suministro de las

denominadas «materias primas

críticas» (MPC). Su suministro es esencial

para mantener y desarrollar la economía de

la UE, ya que sus industrias dependen de

un aporte constante de materias primas

(MP). A lo largo de los siglos, la necesidad

de MP ha aumentado de forma continua,

así como el número de MP utilizadas en la

industria, que incluyen metales y elementos

que antes no se conocían o no se usaban

(figura 0.1). La mayoría de las MPC se

obtienen en países externos a la UE, lo que

causa una gran dependencia económica de

países que no forman parte de ella (China,

principalmente).

Las MP y las MPC pueden extraerse de

yacimientos minerales, pero también están

presentes en vertederos y flujos de

residuos. En las últimas décadas, ha ido

aumentando el interés y el énfasis por la

protección del medio ambiente, lo que ha

moldeado las políticas de gestión de

residuos hacia un enfoque medioambiental

y una gestión de residuos integrada. La

Comisión Europea (CE), en un comunicado

de 2012, declaró, incluso, que es necesario

tomar más medidas para reducir la

acumulación en vertederos de materiales a

lo largo de su ciclo de vida (Comisión

Europea, 2009). Por tanto, es evidente que

las políticas actuales y futuras apoyarán un

enfoque exhaustivo de gestión de residuos,

incluidas políticas de prevención de

residuos, explotación de residuos (MP,

MPS y MPC) y protección medioambiental

contemporánea.


Introducción

Volver a Perspectiva

general del tema

Figura 0.1: Evolución del uso de metales y otros elementos a lo largo del tiempo en el

sector (Bellefant et al. 2013)

Inte

nsid

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eta

ls/e

lem

ento

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lo

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cto

s

2

La minería siempre ha sido un sector

esencial para el desarrollo humano. Las

actividades mineras han producido y siguen

produciendo enormes cantidades de

residuos (de roca, de explotación y relaves)

que se desechan en instalaciones de

residuos de extracción (RE). Los RE suelen

ser un único material residual, representado

por minerales y elementos similares

presentes en el yacimiento original que no

se han explotado por completo. Se calcula

que hay 5900 millones de toneladas de RE

almacenados en la UE (BRGM, 2001).

La actividad minera (explotación de minas y

canteras) conlleva que se extraigan

materiales (como tierra vegetal,

recubrimiento y rocas estériles) para

obtener acceso a los recursos minerales y

que queden materiales (residuos de

explotación, así como relaves) después de

la selección, el procesamiento y el

tratamiento; véase la figura 0.2. De hecho,

el mineral deseado puede estar presente

en el yacimiento en cantidades ínfimas

(menos del 1 %).


Introducción

Figura 0.2: Esquema de las diversas fases de explotación y los materiales residuales correspondientes.

Fuente: http://www.groundtruthtrekking.org/Issues/MetalsMining/MineTailings.html


general del tema

3

Las distintas categorías de residuos que se

derivan de la explotación minera son las

siguientes:

Recubrimiento:

Se trata del material que yace sobre un

área caracterizada por presentar un interés

económico para su explotación, como la

roca, el suelo y el ecosistema que se

encuentra sobre la zona del criadero.

Roca estéril:

Resulta de la excavación o el trazado de

galerías (en el caso de la minería

subterránea) y es un producto de la

extracción que no se utiliza y que

normalmente se almacena en un vertedero,

ubicado con frecuencia en las

inmediaciones del centro de minería

principal (por motivos económicos

asociados a los costes de transporte). La

roca estéril (figura 0.3) también es la roca

no mineral, que los mineros descartan a

medida que acceden a la mena. La

cantidad de residuos de minería que se

puede almacenar en un centro de minería

varía considerablemente y depende sobre

todo del nivel de selectividad del método

minero. El principal tipo de roca estéril se

genera mediante la excavación de la

superficie para exponer la mena superficial.

Esta roca se erosiona en varios grados,

aunque su frescura aumenta con la

profundidad y muestra las características

geológicas del material del entorno. Su

composición es similar a la de las rocas del

sector. En las minas subterráneas, estas

rocas empobrecidas las generan los

pasillos (pozos o cruceros).

Residuos de explotación:

Estos proceden de la clasificación durante

la excavación del mineral rico y pobre

(cuando recuperar los minerales resultará

económicamente desfavorable). El mineral

pobre suele almacenarse en el yacimiento

a la espera de su posible tratamiento si el

precio del metal subiera. En las minas

antiguas, se apartaba o rechazaba de la

misma forma que los demás residuos.

Estos residuos pueden contener metal y

elementos complementarios equivalentes a

la mena.


Introducción

Figura 0.3: Residuos de roca en la ladera (http://www.penmorfa.com/Slate/dinorwic%20tips.jpg


general del tema

4

Relaves:

Suelen ser materiales barrosos producto de

las actividades de preparación y

tratamiento.

El almacenamiento y la manipulación de los

relaves constituyen un grave problema

medioambiental. Muchos relaves son

tóxicos y deben mantenerse aislados del

medio ambiente a perpetuidad. Las

instalaciones de contención de relaves se

consideran los mayores objetos del mundo

fabricados por el hombre. El tamaño y la

composición de los relaves de minas

dependen de los métodos de minería y

preparación. En el caso de las minas de

metal de roca dura, los relaves suelen ser

un lodo o un polvo muy fino que sobra

después de triturar y pulverizar la mena, y

tras extraer los minerales valiosos de ella.

Los relaves también pueden contener

sustancias químicas usadas para la

extracción de minerales que podrían ser

críticos para el medio ambiente (figura

0.4).

Los relaves pueden producir diversos

subtipos de residuos, como, por ejemplo:

Soluciones acuosas de la cianuración.

Lodos de partículas pulverizadas

finamente que han sufrido uno o varios

tipos de tratamientos físicos o químicos

y que, con frecuencia, contienen uno o

varios aditivos industriales que han

participado en el proceso de conversión

(xanatos, sales varias, almidón, etc.).

Estos relaves se suelen verter en algún

tipo de balsa de decantación o

clarificación.

Por tanto, las instalaciones de RE

constituyen un enorme recurso sin

explotar de materiales de valor. Entre los

residuos en las instalaciones mineras se

encuentran enterrados recursos limitados,

entre otros: materias primas secundarias

(MPS), materias primas (MP) y materias

primas críticas (MPC), como metales de

tierras raras (REE) y elementos del

grupo del platino (EGP). En la actualidad,

estos recursos se obtienen de fuera de la

UE, su demanda es elevada y cada vez son

más escasos. Así, las instalaciones de RE

podrían considerarse «los nuevos

criaderos».


Introducción

Figura 0.4: Relaves (emisión desde varios extremos de tuberías activas; © Jon Engels), fuente: http://www.tailings.info/basics/tailings.htm


general del tema

5

La minería de vertederos mejorada (ELFM)

ofrece una oportunidad para aprovechar

este conjunto de recursos. Mediante la

excavación de instalaciones de RE, la

recuperación de estos recursos y su venta

de nuevo al mercado, podemos

reintroducir antiguos «residuos» en los

ciclos materiales en línea con la

economía circular. Al mismo tiempo, se

libera suelo que puede utilizarse para otros

fines, como actividades recreativas y al aire

libre, suelo urbanizable ante el rápido

crecimiento de la población, zonas para

nuevos vertederos y nuevas oportunidades

para acceder al criadero original. La ELFM

representa una gestión sostenible de los

residuos reduciendo el conjunto de los

residuos y transformándolo en productos

mediante la recuperación, el reciclaje y la

reutilización.


Introducción

Este kit de herramientas tiene el

objetivo de ofrecer un resumen de la

información necesaria para explotar

mejor esta oportunidad.

Proporcionamos una descripción

general del concepto de ELFM y sus

impulsores para RE (sección 1 y

sección 2); el proceso y las

tecnologías implicadas (sección 3); los

pasos iniciales para empezar la

exploración y la planificación (sección

4 y sección 5); evaluaciones

financieras, evaluaciones

medioambientales y herramientas de

apoyo de decisiones (sección 6 y

sección 7); y casos prácticos de

proyectos en la UE (sección 8).


general del tema

6

El concepto de ELFM apareció por primera

vez en Israel en 1953 como método para la

obtención de fertilizantes para los huertos

de frutales. Sin embargo, este concepto no

volvió a documentarse hasta los 90, cuando

surgió bastante interés en el tema debido a

unas leyes medioambientales más estrictas

y a la necesidad de suelo. La atención por

el concepto ha aumentado rápidamente en

los últimos años como consecuencia de la

reducción de los recursos limitados. Las

nuevas tecnologías permiten separar y

tratar con eficacia los residuos mezclados

para producir materiales comercializables y

energía ecológica de alta calidad.

El objetivo general es recuperar los

recursos desechados y reintroducirlos

en los ciclos de material como materias

primas secundarias (MPS), que actuarían

así como fuente de materias para la

producción primaria ante los recursos

limitados. La extracción de materiales

depositados también puede estar integrada

con las medidas de rehabilitación y

gestión posterior para gestionar las

consecuencias medioambientales de los

vertederos. Entretanto, la ELFM también

puede facilitar la recuperación de energía

y la recuperación de suelo para el

desarrollo urbano. Los futuros residuos y

las fracciones de residuos que aún no

pueden transformarse se almacenan de

manera sistemática para la valorización

futura cuando resulte viable tecnológica y

económicamente.

La figura 1.1 ofrece una perspectiva

general de los procesos de LFM y ELFM

para los RE.


Concepto de minería de vertederos mejorada

1. Concepto de minería de vertederos mejorada

La minería de vertederos (LFM) puede

definirse como «un proceso para extraer

minerales u otros recursos sólidos

naturales de los materiales residuales

que previamente se han desechado

enterrándolos bajo tierra». Describe el

campo emergente de la exploración y la

extracción del material desechado.

La minería de vertederos mejorada

(ELFM) se puede definir como «el

acondicionamiento seguro, la

excavación y la valorización integrada de

los flujos de residuos desechados en

vertederos (históricos o futuros) como

materiales (recuperación de material,

WtM) y energía (recuperación de

energía, WtE) utilizando innovadoras

tecnologías de transformación y

respetando los criterios ecológicos y

sociales más estrictos». Volver a Perspectiva

general del tema

7

A grandes rasgos, los residuos se excavan

en las instalaciones de RE, se clasifican y

se preparan. Parte de estos residuos se

puede reutilizar directamente (p. ej., la

reutilización de residuos de roca para la

rehabilitación de suelos o como material de

relleno) y sustituir los recursos primarios.

Otros residuos deben procesarse para su

comercialización.


Concepto de minería de vertederos mejorada

Figura 1.1: Perspectiva general del concepto de LFM y ELFM


general del tema

8

2. Oportunidades y desafíos

Existen diversos impulsores sociales, de

políticas y de mercado en favor de la

ELFM. El concepto es coherente con lograr

los objetivos de las políticas de las

directivas de la UE relevantes, como

elevar la jerarquía de los residuos a unas

prácticas más sostenibles y aumentar la

economía circular. Los conceptos clave

de la UE, junto con los impulsores de la

ELFM, se describirán en esta sección.

Las políticas de gestión de residuos han

evolucionado rápidamente en los últimos

años; ahora se ha implementado un

exhaustivo marco de trabajo para la gestión

de residuos segura en la UE, que

comprende lo siguiente:


Oportunidades y desafíos

2.1.1. Directivas de gestión de residuos de extracción de la UE

2.1. Impulsores de políticas

Directiva 2006/21/CE sobre la

gestión de residuos de industrias

extractivas (directiva de residuos de

minería): la directiva proporciona

medidas, procedimientos y

directrices para evitar o reducir los

posibles efectos adversos en el

medio ambiente (en particular,

agua, aire, suelo, fauna y flora, y

paisaje), y los posibles riesgos

resultantes para la salud humana

provocados por la gestión de los

residuos mineros1.

Enmienda de la directiva Seveso

II para que incluya en su alcance el

procesamiento mineral de las

menas y, en particular, las balsas o

los depósitos de relaves usados

junto con el procesamiento del

mineral.

1 La Comisión Europea publicó decisiones e informes con el fin de explicar con más profundidad los requisitos de la

directiva:

Decisión de la Comisión 2009/337/CE sobre los criterios para la clasificación de las instalaciones de residuos de

acuerdo con el anexo III de la directiva;

Decisión de la Comisión 2009/335/CE sobre las directrices técnicas para el establecimiento de la garantía

financiera;

Decisión de la Comisión 2009/360/CE que completa los requisitos técnicos para la caracterización de residuos

que contiene el anexo II;

Decisión de la Comisión 2009/359/CE sobre la definición de residuos inertes;

Decisión de la Comisión 2009/358/CE sobre la armonización y la transmisión regular de la información que debe transmitirse.


general del tema

9

2.1.2. Jerarquía de residuos

Desechar los RE conlleva una enorme

pérdida de eficiencia en el uso de

materiales al tiempo que afecta a la salud

de las personas y al medio ambiente. Por lo

tanto, una prioridad clave de la UE es

avanzar desde los vertederos y la

eliminación de residuos hacia prácticas

más sostenibles. La jerarquía de residuos

(que aparece en la figura 2.1) coloca el

énfasis en reducir los residuos y mantener

los materiales como productos para

aumentar la sostenibilidad.

Se debe optar por la opción más sostenible.

Lo recomendable es prevenir la generación

de residuos, seguido de reutilizar, reciclar y,

a continuación, recuperar. La eliminación,

que es la práctica menos sostenible, debe

darse solo como último recurso.

Este concepto se ha vuelto un requisito

legal para todos los Estados Miembros,

como base de su política de residuos. El

resultado es una reducción de la

producción de residuos y un movimiento

hacia programas de reciclaje y clasificación

de residuos.



Figura 2.1: Jerarquía de residuos


general del tema

10

2.1.3. Economía circular

Por tanto, es vital considerar los «residuos»

como «futuros recursos» y las

«instalaciones de RE» como «nuevos

criaderos». Un enfoque como este se

corresponde con este concepto, puesto que

convierte los residuos en productos, lo que

eleva los materiales en la jerarquía. Al

sustituir la palabra «eliminar» por

«reservar», la jerarquía 4R se transforma

en la jerarquía 5R (figura 2.2).

La denominada economía circular se ha

convertido en la base conceptual clave de

varias políticas de la UE. En el pasado, la

producción seguía un modelo económico

eminentemente lineal de obtener, fabricar y

eliminar (figura 2.3). Sin embargo, esto ha

conllevado abundantes residuos y la

disminución de las materias primas

limitadas, incluidas las materias primas

críticas (MPC) y las materias primas

secundarias (MPS), lo que pone en peligro

las actividades industriales y de fabricación

en la UE.

La economía circular sustituye este modelo

por otro en el que los recursos circulan en

la economía con un valor elevado.

Constituye la base de una nueva

planificación de los procesos industriales

que minimiza la explotación de los recursos

naturales y reutiliza, recicla o convierte los

residuos potenciales en recursos (para el

mismo ciclo productivo o para otro). La

recuperación constante de residuos (que

pueden considerarse subproductos) de las

actividades de procesamiento es la

tendencia del futuro. Los productos, en los

que se han invertido materias primas y

energía, se reciclan y reutilizan. Esto

reduce tanto la producción como la

necesidad de materias primas limitadas.



Figura 2.2: Paso de la jerarquía de residuos 4R a 5R


general del tema

11



Con el fin de lograr una economía circular

en las prácticas de gestión de residuos,

debe tenerse en cuenta el ciclo de vida.

Esto puede lograrse eliminando la

producción de residuos y fomentando la

reutilización y el reciclaje. La ELFM ofrece

el valor añadido de volver a introducir

materiales previamente eliminados en el

ciclo, lo que se denomina «cerrar el ciclo».

Esto reduce los efectos de una economía

lineal previa y reduce aún más la necesidad

de usar recursos limitados proporcionando

una fuente de materiales limitados que

puede continuar recirculando en la

economía.

Figura 2.3: Economía lineal frente a economía circular


general del tema

12

2.2.1. Precio/cuota de mercado de las

materias primas críticas y secundarias

La globalización, el crecimiento de los

niveles de consumo y las economías

emergentes (como las de China e India)

han dado lugar a una mayor preocupación

sobre la disponibilidad de determinadas

materias primas. Los recursos son limitados

y se están agotando rápidamente; mientras

que la demanda va en aumento. El

resultado es una tendencia general a un

aumento del valor de las materias primas,

así como a drásticas subidas y

fluctuaciones de los precios. Por lo tanto, la

seguridad de recursos se ha convertido en

una prioridad para los gobiernos de los

países desarrollados.

La seguridad del suministro de las

denominadas materias primas

«críticas» (MPC) y tierras raras (REE) ha

atraído la máxima atención de la prensa.

El concepto de «criticidad» se basa en la

combinación de la importancia económica y

el riesgo de suministro de la MP. La UE

reconocía 20 MPC en 2014 (Blengini et al.,

2017); se muestra en la figura 2.4. Para

finales de 2017, se espera una tercera lista

revisada, basada en una metodología de

criticidad revisada (Blengini et al., 2017).

La UE depende de países de fuera de ella

para el suministro de la gran mayoría de

sus materias primas críticas (MPC) (tabla

2.1; figura 2.5), lo que pone en peligro las

actividades industriales y de fabricación en

la UE y causa una elevada dependencia

económica de países no pertenecientes a

la UE.



2.2. Impulsores de mercado

Figura 2.4: Importancia económica y riesgo de suministro de materias primas (Comisión Europea, 2014)


general del tema

13



Tabla 2.1: Producción mundial de materias primas y minerales industriales estratégicos.

a: Concentrados de tántalo y niobio (o colombio); b: Concentrados de tierras raras. En 2014 la producción de

REE de China, aunque aumentó como valor absoluto, se redujo a alrededor del 84 % de la producción

mundial (USGS 2014); c: Metales del grupo del platino, aquí como Pt + Pd + Rh, en kg. d: Peso bruto. Fuente

de datos de producción: World Mining Data 2013, excepto los del feldespato (USGS 2013). Datos de

importación (referidos a 2006-2009, según el material) de CE 2010 - Informe del grupo de trabajo especial

sobre la definición de materias primas críticas. Aparte del feldespato, todos los minerales de la tabla

pertenecen a las MPC según lo definido en el citado informe de CE 2010.


general del tema

Minerales/

elementos

Producción

mundial

2011 (t)

Cambio

(%)

2011-2007

Productores

principales -

mundo (%)

Producción en

UE - mundo

(%)

Principa-

les pro-

ductores

de UE

Importa-

ción a

UE (t)

Cobalto 113 386 76,56 Congo 66,1

5 140 0,12 Finlandia 26 500

d

Ta-Nba 176 648 29,74 Brasil

95,9

3 - - -

Ta: 131

Nb:

19 700

Volframio 82 278 48,31 China 84,9

6 1862 Portugal 5329

Galio 85 14,86 China 50,5

9 5 5,88 Hungría

No apor-

tado

Germanio 66 22,22 China - - - 31,1

REEb 100 261 -20,05 China

96,6

5 - - - 17 600

MGPc 428 336 -5,1

Sudá-

frica

58,5

0 1536 0,36 Finlandia

No apor-

tado

Grafito 1 166 197 1,50 China 68,6

0 7000 6,9 Rumanía 122 000

Fluorita 7 015 439 22,50 China 59,8

7 174 903 2,49 España 715 000

Feldespato 2 120 000 -0,05 Tur-

quía

28,3

0

7 353 0

00 34,68 Italia 3947

14

2.3. Impulsores sociales

2.3.1. Suelo

Estos factores impulsan:

1. La necesidad de nuevas fuentes de

materias primas.

2. La necesidad de que la UE reduzca su

dependencia de importaciones globales de

dichos materiales y se vuelva más

independiente.

La ELFM puede representar una función

vital para lograr estos objetivos. Los

materiales recuperados de la ELFM ofrecen

una nueva fuente de materias primas

dentro de la UE.

Como consecuencia del rápido crecimiento

de la población, la demanda de suelo se ha

elevado drásticamente, en especial para el

desarrollo urbano (figura 2.6). Esto ha

dado lugar a un rápido incremento del valor

del suelo. Pese a que la rehabilitación de

sitios reutiliza el suelo, la ELFM lo recupera

a un valor más alto que puede usarse para

los tan necesarios desarrollos urbanos y

medioambientales



Figura 2.5: Producción de materias primas críticas en el mundo («Crecimiento - Comisión Europea». Critical Raw Materials

[Materias primas críticas], http://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical/index_en.htm)


general del tema

http://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical/index_en.htm

15

2.5. Perspectiva Futura

«La Comisión seguirá examinando la viabilidad de

proponer un marco de trabajo normativo para la

minería de vertederos mejorada con el objeto de

permitir la recuperación de materias primas

secundarias que están presentes en los vertederos

existentes. Antes del 31 de diciembre de 2025, los

Estados Miembros crearán mapas de los

vertederos existentes, indicarán su potencial para

la minería de vertederos mejorada y compartirán la

información».

2.6. Conclusiones

2.4. Posibles barreras A pesar de los impulsores descritos para la

ELFM, existen varias barreras que se

deben tener en cuenta:

1. Suele darse algo de resistencia social a

la ELFM debido a las actividades de

excavación y transporte.

2. La ELFM inicialmente puede ocasionar

contaminación local a pesar de que la

ganancia medioambiental sea mayor.

3. En la actualidad, a menudo no se

alcanza la viabilidad económica del

propietario o la entidad que explota la

instalación, así que deben interiorizarse

mayores ganancias sociales,

medioambientales y económicas, y

traducirse en beneficios para la entidad

mediante políticas.

4. La política actual considera los

vertederos como un destino final de

eliminación, lo que resulta contradictorio

para la perspectiva que la ELFM tiene

de ellos como almacenamiento temporal

de residuos para su futura valorización.

Esto actúa como cuello de botella para

la ELFM, ya que todos los residuos que

se vuelven a enviar al vertedero se

gravan. Por tanto, los mismos residuos

se gravan dos veces según la política

actual.

A pesar de las barreras descritas

anteriormente, la UE recientemente ha

votado para incluir la ELFM en la directiva

de vertederos de la UE:

Por lo tanto, las barreras y los cuellos de

botella relativos a la política de la UE se

están abordando y se solucionarán en el

futuro próximo. También es posible que se

añadan otros elementos de políticas que

fomenten la ELFM, como ofrecer incentivos

económicos por tales actividades.

En general, la ELFM presenta el potencial

de aliviar muchos problemas importantes

asociados a la economía, el medio

ambiente y la sostenibilidad de los

recursos. Está impulsada por las directivas

actuales de la UE, abarca sus objetivos

globales y recibirá un impulso adicional por

parte de las futuras enmiendas de las

directivas.



Figura 2.6: Crecimiento de la población en la UE

1960-2016 (a 1 de enero, en millones de personas)

(Eurostat, 2016)


general del tema

16

Mediante la aplicación y adaptación de las

tecnologías conocidas al procesamiento de

MP es posible pensar en tratamientos

específicos para distintas tipologías de

instalaciones y flujos de residuos. Los

residuos se procesan para producir

materiales (recuperación de material,

WtM): MP, MPC y MPS. Esta sección tiene

el objetivo de ofrecer una perspectiva

general del proceso de ELFM con respecto

a las instalaciones de RE, las tecnologías

disponibles y las vías de valorización para

los residuos excavados.

La minería de vertederos mejorada de

instalaciones de RE se puede resumir en

un proceso de cuatro pasos: (1)

exploración (incluida la caracterización del

sitio y los residuos), (2) minería y

transporte, (3) procesamiento, (4) reciclaje

de recursos/eliminación de residuos.

En la figura 3.1 se ilustra una descripción

general del proceso de ELFM.


Proceso y tecnologías

3.1. Perspectiva general del proceso de ELFM

3. Proceso y tecnologías

Figura 3.1: Perspectiva general del proceso de ELFM para RE


general del tema

17

El potencial de valorización y las vías de

valorización más factibles dependen de lo

siguiente:

Las características del sitio.

La tipología de los depósitos de mena:

en función de eso y de la estructura de

la mena, es posible asociar los

principales minerales o elementos

explotados a otros minerales o

elementos (p. ej., en una mina de Zn-

Pb, es posible encontrar Cd, In, Ge, Ga;

en una mina de sulfuros de Ni, se puede

hallar EGP, Cu, Co).

Las características de los residuos.

Por tanto, el potencial de valorización

depende del sitio. Las opciones de

valorización más adecuadas dependerán

de las tecnologías disponibles, la viabilidad

económica y medioambiental, y las

características de cada fracción.

Esto aparece resumido en la tabla 3.1.



El suelo superior y los finos también

pueden valorizarse mediante reutilización

directa para fertilizantes y materiales de

construcción, aunque es poco probable

debido a los altos niveles de contaminación

con metales pesados y otros

contaminantes que suponen una amenaza

para la seguridad medioambiental. Esta

fracción a menudo también tiene un

elevado contenido de metal, que se

puede separar y tratar para obtener un

producto enriquecido con metal (que puede

usarse para otras aplicaciones). Después

de la separación del metal, la fracción de

finos se puede tratar (p. ej., añadiendo

materia orgánica) para obtener suelo nuevo

que usar para la rehabilitación de tierras

(Dino et al. 2014).

La fracción de finos suele ser la más pobre

en términos de MP y, por tanto, la más difícil

de procesar. Los relaves representan los

residuos procedentes de actividades de

preparación, así que se da por sentado que

las MP se han separado; pero en algunos

casos pueden estar enriquecidos con MP

que no se hayan explotado; por ejemplo, los

relaves procedentes del tratamiento de

minerales de Zn-Pb, para los que solo se

haya determinado la separación del Zn,

pueden estar enriquecidos con Pb. Es más,

dichos residuos pueden ser ricos en MPC no

conocidas o no explotadas (porque no se

necesitaran) en el momento del

procesamiento.

La fracción gruesa se puede utilizar

mediante la vía WtM para producir MP/MPC y

productos para su reventa. Esto requiere una

separación y un tratamiento sustanciales.


general del tema

18

Puesto que el proceso de ELFM y las vías

de recuperación dependen del sitio, se

necesita la prospección y el análisis del

sitio antes de poder definir los procesos

exactos. La composición de los residuos

del sitio se debe determinar mediante

muestreo y separación. También se

requiere un análisis de la fracción de finos.

La metodología para esto se describe en la

sección 4 y la sección 5 respectivamente.

Las vías de valorización también las

determina la viabilidad económica y

medioambiental, ya que los distintos niveles

de separación y procesamiento afectarán a

los costes económicos y a los ingresos del

proyecto. El análisis económico y

medioambiental se describe en la sección

6.

Cuando esta fase de investigación haya

tenido lugar, puede establecerse un mapa

de flujo para todo el proyecto, en el que se

determine el nivel de separación y

procesamiento necesario, las tecnologías

implicadas, las vías de valorización para

cada fracción y los resultados esperados.



Fracción de residuos Vía de valorización Producto final

Suelo WtM

(reutilización)

Enmienda del suelo, suelo superior

Fracción de finos WtM Nuevo suelo artificial o MP/

MPC (si se envía a procesamiento avanzado)

Fracción gruesa WtM Agregados o MP/MPC para

reventa

Tabla 3.1: Vías de valorización para las distintas fracciones de residuos

3.2. Próximos pasos


general del tema

19

Para evaluar el potencial de valorización de

un sitio, este debe investigarse. Así se

determinará la composición de los residuos

del sitio, las características de las

fracciones de residuos y las vías de

valorización que deben tenerse en cuenta.

En esta sección, se describe todo el

proceso de investigación del sitio como

primer paso para establecer un proyecto de

ELFM.

En la figura 4.1, se resume el enfoque para

evaluar cada sitio de instalaciones

mediante un muestreo físico.

.


Examen del área

4. Examen del área

Figura 4.1: Resumen de examen del área


general del tema

20

4.1. Información preliminar

Historial de funcionamiento: la

instalación está rellena con capas o

está compuesta de distintas

tipologías de residuos, etc.

Profundidad y extensión de las

instalaciones.

Tipología del material de RE

(residuos de roca, residuos de

explotación, relaves o mezcla).

Estabilidad geotécnica (seguridad

laboral).

Posibles residuos peligrosos

ubicados en el vertedero

(seguridad laboral).

Cuando se planifica un estudio de campo,

es fundamental recopilar la siguiente

información para obtener muestras

representativas:

No existe una norma definitiva sobre el

número de muestras que se deben tomar

por área o el volumen de residuos que se

deben obtener para ser representativos de

la composición de las instalaciones. Se

debe tener en cuenta que las instalaciones

de RE están compuestas principalmente

por un solo material de residuos; por

consiguiente, el número de muestras, la

localización dentro de las instalaciones y la

masa de cada muestra deben ser las

adecuadas para garantizar que la actividad

de muestreo sea representativa.

Actividad de muestreo mediante un

diseño de red: este protocolo es adecuado

cuando el tamaño y la forma del vertedero

son aptas para la organización de un

diseño de red. En tal caso, es posible

muestrear el material en la intersección de

la red (a) o en el centro de cada área de la

red (b), y localizar las áreas muestreadas

en un mapa (véase la figura 4.2).

Actividad de muestreo aleatorio: cuando

no es posible organizar un diseño de red,

es mejor muestrear el material mediante un

protocolo aleatorio. En tal caso, se debe

adoptar un diseño aleatorio (no muestrear

selectivamente áreas específicas) y

localizar las áreas muestreadas en un

mapa.


Examen del área

4.2. Estrategia y técnicas de muestreo

4.2.1. Estrategia de muestreo

Figura 4.2: Muestreo mediante un diseño de red


general del tema

21

1. Las capas superiores de la instalación, incluidos los materiales de cobertura y el suelo,

se descartan.

2. Cuando es posible, se crea un pozo vertical en la instalación, cuya área y profundidad

dependerán de la técnica de muestreo elegida. Al crear el pozo, el material excavado o

perforado se deposita en skips ubicados en el lateral del pozo. Si es posible, los skips se

pesan vacíos y de nuevo con el material muestreado para obtener la masa de cada

muestra. Si no es posible utilizar un pozo (p. ej., en vertederos de residuos de roca), las

técnicas de muestreo empleadas son: pala mecánica o manual, descuartizamiento y

muestreo, o muestreo de partículas (recopilación de partículas aleatorias del área cercana

al punto de muestreo).

3. En función del historial de funcionamiento de la instalación (p. ej., varias áreas vinculadas

a la misma instalación de RE), se pueden crear distintos perfiles de profundidad

registrando la profundidad desde la que se muestrea el residuo. Entonces, las muestras

obtenidas de diferentes profundidades pueden depositarse en skips distintos.

4. Mediante una cuchara de muestreo con dos cazos o una excavadora pequeña, el

contenido de cada skip se mezcla concienzudamente y una submuestra que representa

cada skip (p. ej., 0,5 m3) se descuartiza para producir muestras que se tratarán y

analizarán a escala de laboratorio (cada muestra se pesa).

Perforación poco profunda

Un posible método para recopilar muestras

representativas del vertedero de minería es

mediante la perforación poco profunda/

barreno (figura 4.3). Un barreno es un

pozo estrecho perforado en la tierra,

vertical u horizontalmente. Las actividades

de perforación son útiles para recopilar

muestras de roca, suelo y agua durante un

estudio de campo.

Las muestras recopiladas de barrenos se

pueden analizar para determinar sus

propiedades físicas, petrográficas y

mineralógicas, o para evaluar niveles de

diversos componentes químicos o

contaminantes. Se pueden distinguir dos

técnicas principales de perforación poco

profunda:


Examen del área

4.2.3. Técnicas de muestreo

4.2.2. Protocolo de muestreo

NOTA: El tamaño de la muestra seleccionado para la clasificación manual siempre es una solución intermedia entre

la representatividad de la muestra y el tiempo necesario para clasificarla manualmente.

El vertedero puede muestrearse de la siguientes maneras:


general del tema

22

Esta tecnología posibilita la división del

vertedero en distintos perfiles de

profundidad. Por otra parte, sus elevados

costes operativos son una clara desventaja.

Es más, este tipo de tecnologías no es el

más adecuado si no se trata de material

consolidado o rocas.

Excavación

Otra forma de muestrear los residuos de

minería es a través de una excavadora. Es

lo más útil para el material no consolidado

(figura 4.4). Es posible usar excavadoras

(también de pequeño tamaño) asociadas

con la excavación de zanjas y pozos. La

excavación se lleva a cabo desenterrando

los residuos con equipos de construcción.

Los residuos se pueden transportar a otro

lugar para su separación o posterior

tratamiento. Se puede excavar un pozo de

muestreo de unos 10 metros en función del

tamaño de la excavadora. Los

inconvenientes en comparación con la

perforación están relacionados

principalmente con la gestión de objetos

duros no penetrables.

Actividad de muestreo mediante pala

manual o selección de fragmentos

Cuando no es posible usar la perforación

poco profunda ni la excavación,

principalmente debido a sus elevados

costes, es posible muestrear los residuos

de minería mediante una pala manual (y un

martillo). Resulta útil para el material no

consolidado y las rocas (conun martillo)

conectados al yacimiento mineral o a las

rocas limítrofes (figura 4.5). La pala

manual se puede usar para muestrear un

área o un punto específicos, pero no es

adecuada si hay que muestrear en

profundidad.


Examen del área

Perforación con destrucción: útil (y

más barata que la perforación con

recuperación de núcleos) si se

requiere información general sobre

la sección investigada.

Perforación con recuperación de

núcleos: útil (pero más cara) si se

necesita conocer la distribución de

los minerales, elementos o

contaminantes en las distintas

capas presentes en la sección

investigada.

Figura 4.3: Muestreo

mediante perforación po-

co profunda (perforación

a mano en la imagen)

Figura 4.4: Muestreo

mediante excavación

Figura 4.5a: Muestreo

mediante pala manual

Figura 4.5b: Muestreo

mediante selección de


general del tema

23

El propósito de clasificar los residuos

muestreados de las instalaciones es

planificar las mejores vías de valorización

para las distintas categorías de tamaño de

partículas y fracciones de residuos. El

objetivo es disponer de datos lo

suficientemente representativos como para

diseñar y probar, desde el principio, el

prototipo de una posible planta de

tratamiento para la recuperación de MP/

MPC/MPS de la instalación de RE (si el

prototipo ofrece resultados positivos, la

empresa interesada podrá avanzar de un

prototipo a una planta de tratamiento a gran

escala).

Las muestras recopiladas de las

instalaciones de RE se deben caracterizar

para determinar su valor para la operación

de minería de vertederos. Las muestras

normalmente se envían al laboratorio

(normalmente externo) para dichos análisis

con el fin de determinar las características

de los materiales. La figura 5.1 muestra un

resumen del procedimiento analítico.


Métodos Analíticos

5. Métodos Analíticos

Figura 5.1: Resumen del procedimiento analítico


general del tema

24

La caracterización física incluye:

Cuando el interés por obtener material para

el sector de la construcción es importante,

deben determinarse otros análisis, por

ejemplo:

Para todas estas pruebas, se ha definido

una normativa EN específica.

Para determinar la composición y las

propiedades de las fracciones de residuos,

se requiere microscopía óptica de luz

polarizada transmitida o reflejada de

secciones finas/pulidas (normalmente de

~30 µm de grosor).

En algunos casos también pueden

requerirse determinaciones del porcentaje

de volumen cuantitativo (es decir, análisis

modales). En función del objetivo

específico, pueden llevarse a cabo

mediante recuento de puntos o análisis de

imágenes de mapas de composición (p. ej.,

mapas de elementos por XRF o SEM-EDS)

de secciones finas/pulidas.

Técnicas principales: microscopía óptica de

luz polarizada transmitida o reflejada de

secciones finas/pulidas (normalmente de

~30 µm de grosor) o (en función del

material) análisis XRD (difracción de rayos

X) en material pulverizado o técnicas de

microsonda de electrones (SEM-EDS/

WDS). Pueden requerirse otros tipos de

análisis espectroscópicos (p. ej.,

espectroscopía micro-Raman) en

determinadas circunstancias.



5.1. Caracterización física

Humedad

Densidad de la carga (EN 1097-3;

EN 1097-4)

Distribución del tamaño (EN 933-1; EN

933-2)

Índice de lajas (EN 933-3)

Coeficiente de forma (EN 933-4)

Ensayo de Los Ángeles (EN 1097-2

(5º))

Prueba de resistencia al desgaste

(micro-Deval) (EN 1097-1)

Prueba de resistencia a ciclos de

hielo y deshielo (EN1367-1)

Contenido de partículas finas (EN

933-8; EN 933-9)

Límites de Atterberg (ASTM D4318

-84; ASTM D4943-89)

5.2. Caracterización petrográfica

5.3. Caracterización mineralógica


general del tema

25

Triturado;

Pulverización (normalmente ≥ 85 %

pasando 75 μm);

Descuartizamiento y selección de

pulpa para su análisis (el exceso de

pulpa se almacena).

Para la caracterización geoquímica, se usa

una pequeña (40-100 g) submuestra

representativa y homogénea del material.

En el caso de rocas y material inorgánico,

el procedimiento habitual es el siguiente:

El material muy pulverizado (es decir, la

pulpa) requiere más tratamiento (fusión de

borato de litio; agua regia/métodos de

digestión de cuatro ácidos...) para su

análisis, que depende en gran medida de la

metodología analítica adoptada (que,

evidentemente, también depende de los

elementos de interés: véase a

continuación). Existen dos tipos principales

de caracterización geoquímica: de roca

completa y de análisis de una sola fase.

Geoquímica de roca completa:

Técnicas principales: XRF (espectrometría

de fluorescencia de rayos X), en particular

para elementos grandes, o varios tipos de

técnicas espectroscópicas (EAA, ICP-AES,

ICP-MS, etc.), en particular para elementos

pequeños y trazas.

Análisis de una sola fase (es decir,

química mineral):

Técnica principal: microscopía electrónica

(SEM-EDS/WDS) en muestras o secciones

pulidas y metalizadas.



5.3. Caracterización geoquímica


general del tema

26

Con el fin de decidir si someterse a un

proyecto de ELFM, al igual que con

cualquier inversión, se requiere un análisis

de costes y beneficios desde una

perspectiva económica para observar si la

empresa sería rentable. Dado que la ELFM

también presenta muchos resultados

medioambientales y sociales, es importante

incluir estos efectos en un análisis general

para determinar si resulta beneficiosa

desde un punto de vista más amplio.

En esta sección, se proporciona un

resumen del método para llevar a cabo

estos análisis. Puede encontrarse un

documento detallado de orientación para el

análisis de costes y beneficios en la

siguiente dirección:

http://ec.europa.eu/regional_policy/sour

ces/docgener/studies/pdf/cba_guide.pdf

El primer paso de este método es

seleccionar un horizonte temporal para la

inversión. Este dependerá de la cantidad de

material de entrada comparada con la

capacidad de la tecnología. En un caso

óptimo, debería ser igual a la vida útil de la

maquinaria adquirida para la ELFM, pero

puede ser más corta o más larga según las

circunstancias. Debe calcularse un periodo

de funcionamiento máximo de 30 años para

la inversión, como resultado de la futura

innovación tecnológica.

El siguiente paso es determinar los costes y

los ingresos de las inversiones, que se

pueden categorizar como aparece en la

tabla 6.1.


Análisis de costes y beneficios

6. Análisis de costes y beneficios

6.1. Selección del horizonte

temporal

6.2. Evaluación de los costes y los ingresos


general del tema

http://ec.europa.eu/regional_policy/sources/docgener/studies/pdf/cba_guide.pdf



27

Los indicadores financieros más habituales

de una inversión son el valor actual neto

(VANF, en inglés: FNPV) y la tasa de

rendimiento financiero (TRF, en inglés:

FRR) de los flujos de caja de los costes y

los ingresos.

Para calcular este indicador, debe

seleccionarse una tasa de descuento de

forma que los flujos de caja futuros puedan

convertirse al valor presente. Normalmente,

esta tasa está relacionada con la tasa de

interés del mercado; sin embargo, suele ser

aceptable usar una tasa constante del 4 %.

El VANF se puede calcular sin tener en

cuenta el coste de inversión de capital (es

decir, VANF (C)) o teniéndolo en cuenta

(VANF (K)). La ecuación para este cálculo

es la siguiente:

donde: St es el balance del flujo de caja en el tiempo

t; at es el factor de descuento financiero elegido para

descontar en el tiempo t; e i es la tasa de descuento

financiero.



6.3. Cálculo de los indicadores financieros

Tabla 6.1: Costes e ingresos


general del tema

Costes/ingresos Detalles

Costes de inversión Incluyen la inversión en maquinaria e infraestructura. Deben evaluarse por una unidad de precio multiplicada por la

cantidad de elementos individuales de la inversión.

Costes de funcionamiento

Comprenden los costes asociados al funcionamiento de la actividad de minería del vertedero. Los costes fijos pue-

den calcularse por separado del flujo de material. Los costes variables deben ser una multiplicación de la cantidad

de material de entrada y el coste de procesarlo.

Costes de sustitución

Pueden producirse si el horizonte temporal es superior a la vida útil habitual de la maquinaria adquirida. En tal ca-

so, debe crearse un plan de sustitución que deberá incluirse en el cálculo para invertir en la sustitución de la maqui-

naria usada en las fechas de vencimiento.

Valores residuales

Son el opuesto a los costes de sustitución y se producen si la vida útil del equipo adquirido es mayor que el hori-

zonte temporal de funcionamiento. Debe calcularse un flujo de caja positivo al final del periodo de inversión. Este

puede calcularse teniendo en cuenta la vida útil del activo y suponiendo que pueda venderse al precio de compra

original menos la amortización durante los años que el activo se haya usado.

Ingresos de reciclables Se derivan de vender los productos reciclables después del procesamiento tecnológico. Debería ser igual a la can-

tidad de material multiplicado por su precio de mercado.

Otros ingresos Según el caso, también pueden producirse otros ingresos (p. ej., el suelo del vertedero excavado se puede vender

o puede recibirse una subvención por la emisión de CO2 que ha evitado el proyecto).

Costes de eliminación

Si una parte del material producido no se puede vender en el mercado, debe reincorporarse al vertedero excavado

(costes de rellenado) o eliminarse con cuidado si incluye sustancias peligrosas. En este caso, el coste de elimina-

ción es igual a la cantidad de material eliminado y tasa de entrada de la instalación (es decir, vertedero, incinera-

dor, etc.).

Costes de capital

Si la inversión se financia mediante un crédito, el coste de los intereses del crédito también debe tenerse en cuen-

ta. Las subvenciones no reintegrables también deben tenerse en cuenta como un tipo de ingreso del proyecto. Este

flujo de caja solo es relevante para calcular los indicadores VANF (K) o TRF (K) (véase la explicación de estos

términos a continuación).

28

Este indicador muestra con qué tasa de

descuento financiero el valor actual neto de

la inversión será igual a cero. El TRF se

puede calcular sin tener en cuenta el coste

de inversión de capital (es decir, TRF (C)) o

teniéndolo en cuenta (TRF (K)). La

ecuación para este cálculo es la siguiente:

donde: St es el balance del flujo de caja en el tiempo

t.

Los indicadores medioambientales se

calculan de forma similar a los indicadores

financieros. Solo se necesitan dos

modificaciones en el flujo de caja financiero

para calcular los indicadores

medioambientales.

En el análisis financiero, se calculan los

precios de mercado de empleo y

adquisición de bienes y servicios. Sin

embargo, estos precios también contienen

elementos (p. ej., tasas, subvenciones,

prestaciones sociales, costes de

transacciones, etc.) que no están

relacionados directamente con la inversión

en minería de vertederos, sino que son

transferencias de flujo de caja para

financiar otros servicios de la sociedad

moderna. Por lo tanto, en casos en los que

los precios son más altos debido a la falta

de un mercado competitivo o por

transferencias sociales incluidas, estos

deberán ajustarse.

Esto suele hacerse mediante factores de

corrección para los precios de mercado (p.

ej., calculando salarios de cuenta para

empleados no especializados, o reduciendo

los precios de bienes y servicios cuando los

monopolios naturales distorsionan a la

competencia).

Más allá de su propio marco de trabajo, una

inversión en minería de vertederos puede

tener un efecto positivo o negativo en su

entorno. Los productos reciclables pueden

eliminar los efectos medioambientales

negativos de producir materias primas

primarias y los combustibles pueden

sustituir a los basados en carbono.

Cuantificando estos efectos y sumando un

precio adecuado, pueden sumarse como

flujo de caja externo al flujo de caja de todo

el proyecto calculado a precios sombra .

Los indicadores medioambientales

calculados son el valor actual neto

medioambiental (VANM) y la tasa de

rendimiento medioambiental (TRM). Las

ecuaciones para estos indicadores son

idénticas a las de los indicadores

financieros; solo que se calculan a partir del

flujo de caja medioambiental corregido del

proyecto, que también contiene los costes y

beneficios externos. En el caso del cálculo

del VANM, suele ser aceptable una tasa de

descuento del 5 %.



6.3.1. TRF

6.4. Cálculo de los factores medioambientales

6.4.1. Cambio de mercado a precios sombra

6.4.1

.

Adición de beneficios y costes externos

6.4.3. Indicadores medioambientales


general del tema

TRF

29

Existen varios supuestos posibles para

los indicadores que pueden influir en la

decisión relativa a la inversión en minería

de vertederos (tabla 6.2).



6.5. Interpretación de los resultados del cálculo de indicadores

Tabla 6.2: Supuestos de ELFM


general del tema

Valor de VANF

(C)

Valor de VANF

(K)

Valor de

VANM Explicación Resultado de la decisión

VANF (C) >0 VANF (K) >0 VANM >0

El proyecto de ELFM se

puede financiar desde el

mercado usando capital

privado y también se

considera deseable para

Estas inversiones en minería

de vertederos deberían apli-

carse.

VANF (C) >0 VANF (K) >0 VANM <0

El proyecto de ELFM se

puede financiar desde el

mercado usando capital

privado, pero tiene un

impacto general negativo

Las autoridades medioam-

bientales pertinentes debe-

rían prohibir a los inversores

continuar con el proyecto.

VANF (C) <0 VANF (K) >0 VANM >0

El proyecto de ELFM no

se puede financiar desde

el mercado, pero es

deseable para la socie-

dad.

Debería concederse una

subvención al proyecto. Nor-

malmente, este supuesto es

la condición previa para cual-

quier subvención de inver-

sión de la UE.

VANF (C) <0 VANF (K) <0 VANM >0

Aunque el proyecto pue-

da ser deseable desde

un punto de vista social,

no existe un esquema de

financiación apto que

haga que la operación

sea sostenible, ni siquie-

ra con una subvención

de inversión.

Las dos opciones posibles

son cancelar el proyecto o

identificar ingresos adiciona-

les que lo conviertan en sos-

tenible desde el punto de

vista financiero.

VANF (C) <0 VANF (K) <0 VANM <0

En este caso la imple-

mentación del proyecto

no es deseable desde un

punto de vista medioam-

biental ni económico.

La autoridad medioambiental

competente debería prohibir

la aplicación. Pero, dado que

no es rentable, ningún inver-

sor deseará financiar el pro-

yecto.

30

Un proyecto también debería generar

suficiente flujo de caja como para financiar

el trabajo diario; disponer solo de

indicadores positivos no es suficiente. Si el

flujo de caja acumulado de un proyecto es

positivo para cada año de funcionamiento,

muestra que la inversión en minería de

vertederos es sostenible. Si el flujo de caja

acumulado es negativo para algunos años

(por ejemplo, cuando tiene lugar la

sustitución de activos), esto puede

contrarrestarse obteniendo un crédito. Por

otra parte, si el flujo de caja acumulado de

un proyecto es negativo para periodos más

largos o al final del proyecto, la

sostenibilidad financiera de la operación de

minería de vertederos es cuestionable.

Durante el cálculo de los indicadores

financieros y medioambientales, se

presupone que conocemos con precisión

los costes y los ingresos de una futura

operación. Esto, en realidad, no es así. El

cálculo de sensibilidad muestra cómo se

ven afectados los indicadores si los

elementos del proyecto (p. ej., la inversión,

los costes de operación, los ingresos, etc.)

se alteran o difieren de los supuestos. En

cada cálculo, se analiza un cambio en solo

un elemento del proyecto, suponiendo que

todos los demás permanezcan inalterados.

Un elemento de proyecto se considera

sensible si un cambio del 1 % en su valor

da lugar a un cambio superior al 1 % en los

indicadores financiero o medioambiental.

Conociendo la sensibilidad de los

elementos del proyecto y añadiendo la

probabilidad de que cambien y entre qué

intervalos es posible este cambio, podemos

generar varios supuestos artificiales. Estos

en conjunto producen la distribución de

probabilidad de los indicadores financiero y

medioambiental del proyecto. El método

para este cálculo se denomina análisis

Monte Carlo (recibe su nombre de su

desarrollo para casinos). Se generan

valores aleatorios entre los intervalos de

probabilidad de los elementos del proyecto

y, mediante varias miles de iteraciones, se

calcula la distribución de probabilidad. A

partir de esta distribución, se puede

discernir la probabilidad real de que el valor

de VANF o VANM sea mayor que cero. Si

es cercana al 100 %, el riesgo es

relativamente bajo; pero si se aproxima

más a 0 %, puede que deban revisarse los

cálculos, así como las decisiones relativas

a los distintos supuestos.



6.6. Análisis de sostenibilidad del

proyecto

6.7. Sensibilidad de los

resultados del cálculo

6.8. Evaluación de riesgo de los cálculos


general del tema

31

SMART GROUND también ofrece una

herramienta de apoyo de decisiones

para residuos de extracción, con el fin de

evaluar la viabilidad de un proyecto de

ELFM. La herramienta incorpora factores

sociales, medioambientales y económicos,

y usa un enfoque escalonado para evaluar

el rendimiento de cada uno de ellos.

Mediante un análisis de criterios múltiples,

se identifica el mejor enfoque de proceso

desde el punto de vista

de la sostenibilidad.

Así, la herramienta de apoyo de decisiones

ayuda a las partes interesadas a decidir:

El mejor proceso y las mejores vías de

valorización de los residuos.

La viabilidad del proyecto desde las

perspectivas económica, social y

medioambiental.

La herramienta de apoyo de decisiones

puede encontrarse en nuestro sitio web.


Herramienta de apoyo de decisiones

7. Herramienta de apoyo de decisiones


general del tema

http://www.smart-ground.eu/download/DST_LFM_2017-rew.xlsm

http://www.smart-ground.eu/download/EWDST-rev.pdf

32

El proyecto SMART GROUND ha llevado a

cabo la caracterización en profundidad de

varios yacimientos de minería de extracción

de la UE. El objetivo es identificar y

caracterizar con más precisión las materias

primas secundarias específicas (MPS) con

valor de mercado para su posterior

utilización como materias primas (MP) o

energía. A continuación, se describen los

métodos y los hallazgos de los tres sitios

piloto ubicados en Italia.


Casos prácticos

8. Casos prácticos

CASO PRÁCTICO 1:

CAMPELLO MONTI,

PIAMONTE, ITALIA

CASO PRÁCTICO 2:

GORNO, LOMBARDÍA,

ITALIA

CASO PRÁCTICO 3:

MONTORFANO,

PIAMONTE, ITALIA


general del tema

33

El área de minería de Campello Monti se

encuentra en el valle Strona (Piamonte,

Alpes italianos occidentales), a unos 20 km

de la frontera con Suiza. Los depósitos de

residuos mineros de esta área están

relacionados con una mina de níquel que

funcionó de manera intermitente desde la

segunda mitad del siglo XIX hasta 1945. En

ella se explotaron depósitos de sulfuros

magmáticos de Fe-Ni-Cu-(Co) (grado

medio de níquel: 1-2 a 0,5 % p/p de Ni en

los últimos años de actividad) con una

producción estimada que probablemente se

encontraba alrededor de las 50 toneladas

cortas al año. Las actividades de

tratamiento en el área fueron intensivas

durante la II Guerra Mundial e incluyeron

una primera fase de clasificación manual,

seguida de tratamiento mecánico (triturado,

pulverización) y químico (flotación). En las

últimas décadas, se documentaron

enriquecimientos de EGP localizados en

algunas mineralizaciones.

Los estudios de campo preliminares

identificaron dos tipos de residuos

minerales en el área:


Casos prácticos

CASO PRÁCTICO 1:

CAMPELLO MONTI,

PIAMONTE, ITALIA

Antecedentes:

Figura 8.1: Ubicación de Campello Monti

Figura 8.2: Ubicación del sitio piloto de

Campello Monti

Estudios de campo:

Roca estéril: El tipo más común de

material de residuos en los vertederos, en

un área de unos 30 000 metros cuadrados.

Residuos de explotación: Estos se

encuentran en dos áreas: cerca de la

planta de preparación (depósito

denominado «área 1») y en el lado opuesto

del valle («área 8»). Ambos depósitos son

muy diferentes: el depósito del área 1,

cerca de la planta de preparación, es de

grano fino, de color rojo/anaranjado a

marrón y representa «residuos»

relacionados con una primera fase del

tratamiento. El depósito del área 8

representa, sin embargo, mena clasificada,

probablemente procedente de un área con

licencia cercana (que estaba conectada

con la planta de preparación mediante un

funicular).


general del tema

34

Tomando como referencia los estudios

preliminares, se seleccionaron 8 áreas de

residuos para el proyecto: seis vertederos

de residuos de roca (áreas 2 a 7) y dos

depósitos de residuos de explotación

(áreas 1 y 8). Para cada instalación de

residuos, se realizó un muestreo adoptando

un diseño de red (o método de rejilla). Cada

muestra se recopiló en un área de 1,5

metros cuadrados; después de limpiar el

punto de muestreo de residuos orgánicos

(hojas y ramas), se recopiló la muestra

mediante una pala manual y, cuando fue

necesario, un martillo para reducir el

tamaño del grano de la roca.ca.

Se recopilaron 41 muestras de residuos de

roca y 12 de residuos de explotación para

su caracterización mineralógica,

petrográfica y geoquímica.

Las principales características geoquímicas

de todas las muestras son típicas de las

rocas ultramáficas afectadas por procesos

de exsolución y acumulación de sulfuro

líquido, como típico de las mineralizaciones

magmáticas de sulfuro de Ni de todo el

mundo. Con relación al contenido en

metales, las muestras presentan:

El potencial de MPS de los materiales

residuales relacionados con sulfuro de Ni lo

representan metales como Ni, Cu, Co y

(posiblemente) EGP. Los datos

geoquímicos permiten el reconocimiento de

cuatro grupos de muestras:

allow the recognition of four groups of

samples:


Casos prácticos

Figura 8.3: Áreas de muestreo

Caracterización geoquímica:

Valores variables, pero generalmente de

alto a muy alto, de Ni, Co y Cu.

Relativamente altos de Cr y Mn.

Contenido bajo en tierras raras (REE).

Enriquecimientos de EGP muy

localizados.


general del tema

35

Suele observarse una correlación positiva

entre Ni, Co y Cu. Con respecto a los EGP

y Au críticos, los datos geoquímicos

muestran que el contenido en EGP es muy

variable (Pd + Pd: 5,8 a 821 ppb) y los

principales EGP están representados por

Pd y Pt. El contenido en Au es muy

variable, de 3 a 190 ppb; el Au está muy

relacionado con el contenido en EGP.

Materiales de residuos de grano grueso

(roca de residuos y material clasificado

del área 8):

En secciones finas-pulidas bajo el

microscopio, estos materiales están

compuestos de silicatos máficos asociados

a una cantidad variable de sulfuros

metálicos. La mineralización está hecha de

sulfuros que constan de pirrotina (Fe1-xS),

petlandita ((Fe,Ni)9S8), calcopirita (CuFeS2)

y menor cubanita (CuFe2S3). La

pentlandita, la principal mena, suele

aparecer como cristales subédricos a

euédricos (aprox. 0,1-2 mm de diámetro)

contenida en pirrotita anédrica (±

calcopirita).

El estudio con microsonda de electrones

muestra que:

Estos datos muestran que el material de

residuos del área 1 es el equivalente

parcialmente oxidado del material de grano

más grueso de las otras áreas, después la

pulverización y la preparación del mineral.


Casos prácticos

Caracterización mineralógica y

petrográfica:

«Grupo I» (área 1): valores muy fuertes

de Ni (>10 000 ppm), Cu (≥5000 ppm) y

Co (>600 ppm).

«Grupo II» (áreas 3, 4, 8): valores

fuertes de Ni (2000-10 000 ppm), Cu

(600-1500 ppm) y Co (100-300 ppm)

«Grupo III» (áreas 2, 6): valores

moderados de Ni (700-1600 ppm), Cu

(200-600 ppm) y Co (100-200 ppm)

«Grupo IV» (áreas 5, 7): valores

relativamente bajos de Ni (100-

700 ppm), Cu (50-200 ppm) y Co (50-

100 ppm)

El material de grano muy fino (<1–

100 µm de diámetro) está

compuesto de: óxidos/hidróxidos de

hierro y sulfato; silicatos ricos en

Mg; pirrotita parcialmente oxidada,

pentlandita y calcopirita; covelina

(CuS); azufre nativo.

Aparece Ni en la pentlandita

parcialmente oxidada (23,2-36,0 %

p/p de Ni, hasta 1,8 % p/p de Co),

mientras que puede aparecer Cu en

la calcopirita y la calcosina (Cu2S,

80 % p/p de Cu aprox.).


general del tema

36

Conclusiones para la explotación de MPS:

Los datos obtenidos sugieren que el Ni, Cu, Co (± EGP) representan MPS potenciales en

los residuos minerales; no solo estos metales aparecen siempre muy por encima del «valor

de roca de Clarke», sino (sobre todo) en minerales (sulfuros de metal) aptos para la

recuperación de metales.

El cribado geoquímico en profundidad muestra que la distribución de los metales no es

homogénea y que se producen grandes diferencias entre los distintos depósitos de

residuos. Incluso aunque se produzca algo de variabilidad de concentración de metal

también en la escala de un área, cada área presenta una «firma geoquímica» relativamente

homogénea que posibilita al menos obtener una estimación general del contenido en metal.

Los datos geoquímicos permiten la distinción de cuatro grupos principales de muestras, que

corresponden a las áreas específicas.

Los valores promedio de Ni, Cu y Co de las áreas (así como los valores mínimo/máximo y la

desviación estándar) se proporcionan en la tabla 8.1.

Dicha imagen enfatiza claramente la complejidad de la estimación de MPS en los depósitos

de residuos conectados con la actividad minera: las distintas instalaciones de residuos

pueden, de hecho, representar «productos» de minería completamente distintos.


Casos prácticos

Volver a los casos

prácticos

Tabla 8.1: Valores promedio de Ni, Cu y Co para las áreas investigadas


general del tema

37

El distrito minero de Gorno se encuentra en

los valles de Seriana, Riso y Brembana

(Lombardía, norte de Italia). El distrito se

encuentra en la «cuenca lombarda» al sur

de los Alpes italianos. El distrito de Zn-Pb

(±Ag, fluorita y barita) de Gorno pertenece

a los depósitos de mena estratoconfinados

de cinc-plomo-plata de tipo alpino. La

tendencia de distribución dominante de los

yacimientos es aproximadamente N-S,

como «columnas» tabulares de hasta 2

kilómetros de largo, una anchura de 50 a

400 metros y un grosor de entre 3 y 20

metros. La mineralización principal está

compuesta de esfarelita (ZnS) y galena

(PbS) (promedio de Zn/Pb índice = 5:1),

±pirita (FeS2), marcasita (FeS2), calcopirita

(CuFeS2) y argentita (Ag2S). Una

mineralización secundaria está compuesta

de productos de oxidación de esfarelita, es

decir, carbonato de Zn y silicato. Los

minerales de ganga dominantes son calcita,

dolomita y cuarzo (±ankerita).

Un estudio de campo preliminar se centro

en dos áreas:

1. Área minera de Arera (instalaciones

de residuos de extracción):


Casos prácticos

CASO PRÁCTICO 2: GORNO,

LOMBARDÍA, ITALIA

Antecedentes:

Estudio de campo:

Figura 8.4: Ubicación de Gorno

La actividad de muestreo de residuos en

Arera se centró 6 instalaciones de residuos

de extracción (vertederos de residuos de

roca), en un área de aproximadamente

0,5 km a la salida de los principales

túneles. El material de residuos de roca se

muestreó mediante una pala manual,

aunque se usó un martillo cuando fue

necesario. Cada punto de muestreo abarca

un área de aproximadamente 4 m2. Hay

dos tipos principales de rocas en los

vertederos: caliza gris y roca dolomítica de

beis a marrón. En el estudio preliminar del

vertedero se observó que en las áreas de

mayor altitud la mineralización,

principalmente compuesta de esferalita de

grano grueso, está concentrada de forma

selectiva en la dolomita, mientras que la

caliza gris está empobrecida. Por tanto, un

muestreo aleatorio tendría el efecto de

diluir el grado. Esta dilución puede evitarse

fácilmente seleccionando el material

parduzco. Es por esto por lo que se adoptó

el siguiente procedimiento de muestreo

para estas áreas:

Evaluación de las proporciones relativas

de las dos fracciones de roca del

vertedero de residuos (mediante

muestreo aleatorio y recuento de

fragmentos).

Muestreo del material de dolomita para

su análisis.


general del tema

38

2. Depósitos de relaves de mina de

Gorno:

El potencial de MPS de los materiales

residuales relacionados con los depósitos

mineros de Zn-Pb de tipo alpino lo

representan los metales Zn, Pb, Ag, Cd,

Ge, Ga, In y minerales industriales (p. ej.,

fluorita y barita). Los puntos clave del

cribado geoquímico, relativos al potencial

de MPS, son los siguientes:


Casos prácticos

El muestreo de relaves se centró en uno

de los depósitos de relaves del distrito,

cerca del río Riso. Se han identificado 4

puntos de muestreo dentro del depósito:

tres (DH1, DH2 y DH3) a una distancia de

37 metros entre sí, el cuarto (DH4) en la

zona más al este del depósito, a una

distancia de 80 metros de DH3, para

comprobar la continuidad lateral y el

grosor del suelo superior. El muestreo se

realizó mediante perforación manual,

retirando primero el suelo superior que

cubría el depósito de relaves; las

muestras del depósito de relaves se

tomaron a distinta profundidad.

Figura 8.5: Puntos de muestreo de los depósitos

Caracterización geoquímica:

Se observa una importante diferencia

entre las muestras de residuos de roca

(áreas 2-7) y relaves (área 1), en

especial para algunos metales. En

particular, los relaves están muy

mermados de Zn, pero también de Cd y

Ga; sin embargo, están enriquecidos con

Pb. El Ag parece ligeramente

empobrecido, pero la pequeña diferencia

(sumada a la baja concentración) es

menos significativa

La roca estéril se caracteriza por:

Concentración de Zn de elevada a

muy elevada (8,07-29,4 % p/p de Zn).

Contenido de Cd relativamente alto

(69,2-830 ppm) y valores de Ga de

bajos a moderados (6,0-88,6 ppm).

Contenido muy bajo de Ge e In (la

mayoría <1 ppm).

Contenido bajo de Pb y Ag.


general del tema

39

El Zn puede aparecer como mineral de

óxido o sulfuro en el distrito de Gorno.

Históricamente se ha preferido el mineral

de óxido. Se producen dos tipos de

mineralización en la roca residual: mineral

primario (es decir, sulfuro) y secundario (es

decir, óxido).

Mineral primario (sulfuro):

En secciones finas-pulidas, bajo el

microscopio las rocas estériles (en su

mayoría caliza dolomítica) están

compuestas de carbonato (dolomita y

calcita) y niveles muy reducidos de cuarzo

y mica. La mineralización de cinc se

compone principalmente de esferalita,

como cristales de grano grueso (de hasta

1 cm de diámetro) presentes a lo largo de

vetas hidrotermales que cruzan las rocas

de carbonato. La esferalita generalmente

es el único sulfuro o se asocia localmente

con niveles muy bajos de pirita o galena.

También puede haber escasos granos de

fluorita y barita. El análisis geoquímico

(ICP) de una esferalita independiente

muestra que la esferalita está

prácticamente desprovista de hierro, pero

presenta un contenido significativo de Cd

(1970 ppm).

Mineral secundario (óxido):

La mena secundaria («calamina») suele

estar compuesta de intercrecimientos de

grano muy fino de carbonato de Zn

(smithsonita, ZnCO3, o hidrocincita) y

hemimorfita, Zn4(Si2O7)(OH)2H2O. La mena

oxidada se puede observar localmente en

los vertederos de residuos como cortezas

de grano muy fino de blanquecino a

naranja.

El mineral primario es el tipo de mena

dominante en los vertederos, pero también

puede haber mineral oxidado. Se puede

hacer una estimación aproximada de las

proporciones relativas de esferalita y óxido

a partir de los análisis geoquímicos,

teniendo en cuenta que la esferalita es

prácticamente la única fase de sulfuro.


Casos prácticos

Caracterización mineralógica y

petrográfica:

Sin embargo, los relaves muestran:

Contenidos mucho más bajos de Zn

(190-8950 ppm), Cd (1,1-39,1 ppm) y

Ga (<0,1-7,0 ppm).

Un contenido en Pb mucho más alto

que en las rocas estériles, pero más

bien bajo como valor absoluto (38,7-

2170 ppm).

El contenido en fluorina es

moderadamente alto (0,01-0,12 % p/

p) y no se observa fraccionamiento

entre la roca residual y los relaves.

El contenido en bario es bajo en la

roca residual (4-101 ppm) y muy

enriquecido en los relaves (138-

2850 ppm).

El contenido en Zn está relacionado

positivamente con Cd y Ga, que

aparecen claramente como elementos

menores en la esferalita.


general del tema

40


Casos prácticos

Los cálculos sugieren que en los residuos

de roca la mayoría del cinc está contenido

en esferalita aunque también haya algo de

«óxido» de cinc y sea dominante en

algunas muestras.

Los relaves, sin embargo, presentan un

panorama distinto. Debido al tamaño de

grano fino, este material no es apto para la

microscopía óptica, así que se observó y

analizó con una técnica (SEM-EDS) de

microscopía con microsonda de electrones.

El estudio con microscopía de electrones

muestra que:

Con respecto a los posibles MPS:

El material residual es de grano muy

fino, con tamaños de grano de entre

<1 µm y 50 µm aproximadamente.

El material está formado de

componentes químicamente muy

diferentes (minerales).

Los análisis químicos permiten el

reconocimiento de los siguientes

minerales: calcita, dolomita, material

micáceo/arcilloso, cuarzo, barita,

sulfato Fe, silicato de Zn

(hemimorfita), carbonato de Zn

(smithsonita o hidrocincita) e

infrecuente sulfosales de Cu-As-

Sb±Pb (estas últimas con un grano

demasiado fino para obtener siquiera

un análisis semicuantitativo).

Las fases metálicas son bastante

infrecuentes. El Zn aparece

principalmente como minerales de

«óxido» de grano muy fino, tanto

como silicato (hemimorfita, Zn4Si2O7

(OH)2(H2O), con un contenido

aproximado de 67 % p/p de ZnO) y

carbonato (smithsonita, ZnCO3 o

hidrocincita, Zn5(CO3)2(OH)6, con un

contenido aproximado de 65 % y 74 %

p/p de ZnO, respectivamente).

También se ha detectado barita

(BaSO4) con un grano

extremadamente fino.


general del tema

41


Casos prácticos


Los datos presentados sugieren que el Zn y el Cd (±Ga) representan potencial para MPS

en los residuos minerales. De hecho, estos materiales aparecen muy por encima del

«valor de roca Clarke» y también en minerales (principalmente esferalita) aptos para la

recuperación de metales.

Otros metales que pueden estar presentes en la esferalita, como Ge e In, sin embargo,

aparecen en una concentración extremadamente baja.

La distribución de los metales no es homogénea, pero hay importantes diferencias entre

los residuos de roca y los relaves.

En lugar de la variabilidad evidente, todos los vertederos de residuos de roca analizados

están enriquecidos con Zn (+Cd±Ga), mientras que los relaves están muy mermados de

los mismos metales.


general del tema

Volver a los casos

prácticos

42

Las instalaciones de residuos de extracción

están ubicadas en la ladera sur del macizo

de granito de Montorfano en los territorios

de Montorfano y Verbania (distrito de

Verbano-Cusio-Ossola –VCO–; NE de la

región de Piamonte, Italia). Se encuentran

al final del valle Ossola, donde todavía se

dan actividades de explotación de piedra

comercial .

El área investigada forma parte de un área

de residuos de extracción, interesante para

la explotación de granito. El granito de

Montorfano, junto con el granito rosa de

Baveno y el granito verde de Mergozzo,

representa uno de las piedras comerciales

más importantes, explotado en el área de

VCO. Las dos variedades de granito más

famosas son la rosa y la blanca.

En particular, el granito Rosa Baveno

muestra un tamaño de grano medio-fino

homogéneo, una textura maciza y la

composición mineralógica viene dada por

plagioclasa, cuarzo, feldespato potásico

pertítico y biotita, con pequeñas cantidades

de hornblenda. Los minerales accesorios

típicos son circón, apatita, allanita y trazas

de sulfuros. El granito Bianco Montorfano

muestra la misma composición

mineralógica, pero el feldespato potásico es

blanco y en ocasiones contiene enclaves

microgranulares máficos y sulfuros (en

especial arsenopirita) que dañan la calidad

de la piedra.

Los enormes volúmenes de residuos de

roca son un claro ejemplo de los problemas

relacionados con las actividades mineras:

los trabajos de explotación en este territorio

han causado y causan un peligro evidente

para la población, así como impactos

significativos medioambientales y en el

paisaje en esta área más bien turística.


Casos prácticos

CASO PRÁCTICO 3:

MONTORFANO, PIAMONTE,

ITALIA

Antecedentes:

Figura 8.6: Ubicación de Montorfano

Figura 8.7: Lado sur del macizo de Montorfano


general del tema

43

El grupo Minerali Industriali decidió, en

1995, invertir en una planta de preparación

exclusiva, con el fin de explotar y convertir

los residuos de roca de granito de

«instalaciones de residuos de extracción»

en un nuevo «depósito» para la explotación

de feldespato y cuarzo, produciendo, el

mismo tiempo, varios subproductos

comerciales. En particular, la planta de

preparación ECOMIN s.r.l. trata los

materiales explotados en tres yacimientos

de eliminación de residuos de canteras de

granito:

Actualmente están buscando nuevas

instalaciones de residuos de extracción que

explotar y el estudio de campo y la

actividad de caracterización presentados

aquí constituyen partes de las actividades

útiles para solicitar la nueva concesión

minera.

Con el fin de garantizar el máximo nivel de

seguridad, el material presente en las

instalaciones de residuos de extracción se

explota de arriba abajo del volumen total: el

material explotado se carga en volquetes y

se transporta a la planta de tratamiento. El

material de alimentación se trata mediante

trituradoras (de mandíbula) y molinos

(cónico y de martillo) para obtener una

dimensión de tamaño de grano máximo de

1,25 mm.

El tamizado es fundamental para obtener

materiales con diferentes tamaños de grano

y separar el granito en polvo de otros

productos. Por último, este material pasa a

través de separadores electromagnéticos

que seleccionan los minerales

ferromagnéticos del producto final,

caracterizado por las propiedades

fisicoquímicas adecuadas.

El producto principal se conoce

comercialmente como F60P (mezcla de

feldespato de cuarzo: 60 % de feldespato,

principalmente potásico), cuya producción

ronda las 80 000 t/año. A la producción de

F60P deben añadirse otros subproductos

obtenidos tras el enriquecimiento de los

«residuos» producidos (principalmente

granito en polvo y fracciones enriquecidas

de minerales ferromagnéticos): se conocen

comercialmente como SNS: arena

(premezcla para uso en construcción),

NGA: arena gruesa negra (usada para

limpieza industrial con chorro de arena),

SF: feldespato húmedo (para el sector de la

cerámica) y SF100 y SF200 (como rellenos

en los sectores del cemento). La cantidad

total de subproductos es de unas 120 000 t/

año.


Casos prácticos

Actividades de minería y

tratamiento:

1. Área de Sengio (Montorfano)

2. Área de Ciana-Tane-Pilastretto

(Montorfano)

3. Área Braghini (Baveno-Mottarone)


general del tema

44

Un estudio de UNITO en 2009 investigó el

volumen y las características de los

residuos de extracción presentes en las

instalaciones de residuos de extracción ya

explotadas, con el fin de evaluar la calidad

del criadero que explotar y de estimar el

periodo para recuperar y tratar el material

desechado.

Se tomó un total de 78 muestras:

La red de muestreo fue de unos 30-50

metros por lado, de media. El material se

muestreó con un tamaño mínimo de unos

30 mm (hasta 150 mm). Durante el verano

de 2016, se definió otra campaña de

muestreo, dirigida por UNITO. Se interesó

por el sitio piloto de Montorfano (nuevas

instalaciones de residuos de extracción al

NE de Ciana-Tane-Pilastretto) y las áreas

de minería de Sengio, objeto de la

investigación de SMART GROUND. En

total se recopilaron 8 muestras. Las

muestras se recopilaron mediante martillo y

cincel. Cada punto de muestreo abarca un

área de aproximadamente 10 m2.

Se recopilaron otras 8 muestras de la

planta de tratamiento (ECOMIN), con el fin

de caracterizar el material de alimentación

(de las áreas de Sengio, Ciana-Tane-

Pilasteretto y Braghini), el producto y los

subproductos y apreciar si había

enriquecimiento y dónde en las materias

primas críticas (MPC), como tierras raras

(REE)).


Casos prácticos

Figura 8.8: Ubicación de las muestras en la nueva área investigada. Los puntos representan la

ubicación de las muestras

Estudio de campo:

26 muestras de los vertederos de

cantera de Sengio

30 del área de Ciana-Tane-Pilastretto

22 del área de Braghini


general del tema

45

Los residuos de roca presentes en el sitio

piloto de Montorfano parecen ser muy

similares a los presentes en las

instalaciones de residuos ya investigadas.

Haciendo referencia a los resultados del

pasado estudio, las instalaciones de

residuos de granito explotadas están

compuestas de material de >30 mm (70-

75 %), <30 mm (20 %) y rocas métricas (5

a 10 %) (arena de grava granítica, con un

pequeño porcentaje de sedimento y

ausencia de arcilla). La mineralogía de las

muestras generalmente refleja las

características de la roca original (granito

blanco de Montorfano, para el sitio piloto

investigado).

Se documentan los análisis geoquímicos

vinculados a la última actividad de

muestreo (verano de 2016):


Casos prácticos

Resultados:

Material mejorado: A este material se

le han retirado los minerales máficos

mediante separación magnética. Por

tanto, este material es muy pobre en

hierro (Fe2O3 hasta solo 0,13-0,15 % p/p

en las muestras MO_02_05 y

MO_02_07) y TiO2 (hasta 0,012 % p/p);

por supuesto, también muestra, en

comparación con el material de

alimentación, un aumento general en

SiO2.

Fracción magnética: por el contrario, la

fracción magnética está, en

comparación con el material de

alimentación y (por supuesto) con la

porción desmagnetizada, muy

enriquecida en hierro (suma hasta 13,34

-13,20 % p/p de Fe2O3 en las muestras

MO_02_02 y MO_02_03), pero también

en MgO, MnO (y pobre en Na2O).


general del tema

46



Casos prácticos

De momento, aún no es posible establecer el volumen de vertedero para el sitio

piloto de Montorfano. Se deben recopilar y elaborar más datos sobre topografía,

imágenes de satélite e investigación mediante drones (trabajo en curso por parte de

IMAGEO).

Sin embargo, un estudio previo basado en un estudio geofísico de las tres áreas de

instalaciones de residuos diferentes (Sengio, Braghini y Ciana-Tane Pilastretto),

indica un volumen total aproximado de 2 500 000 m3 de residuos de roca en

vertedero. Alrededor del 20 % de dicho volumen no es explotable directamente.

Teniendo en cuenta la calidad y el porcentaje de volumen no apto, se han previsto

15 años de vida útil de producción, a partir de 2009. Es posible pensar que alrededor

del 80 % del volumen (debe calcularse) puede tratarse en la planta de tratamiento de

Ecomin. Dicho material de alimentación se tratará para producir el producto principal

para el sector de la cerámica (F60P) y al mismo tiempo se producirán varios

subproductos para: premezcla para uso en construcción, limpieza industrial con

chorro de arena, sector de la cerámica y como relleno en los sectores del cemento.


general del tema

Volver a los casos

prácticos

47

Lecciones aprendidas


Casos prácticos

Los casos prácticos de Italia comentados sugieren una sostenibilidad y viabilidad

generales de las instalaciones de RE para la recuperación del metal mediante

minería de vertederos mejorada.

Los casos prácticos también sugieren una falta de homogeneidad entre los

depósitos del mismo sitio o la misma instalación en términos de distribución del

metal, lo que sugiere la necesidad de una investigación compleja de los sitios antes

de iniciar el proyecto.

El caso práctico 3 (Montorfano) sugiere un potencial de recuperación de materia

prima para el sector; sin embargo, se necesita más investigación para validar esta

conclusión.


general del tema

48

El material que se muestreará es, en

general, no homogéneo y, por tanto, la

actividad de muestreo de dichos materiales

siempre será una operación aleatoria.

Pueden producirse dos tipos de errores

durante la actividad de muestreo:

Errores teóricos: la mayoría de las

veces, insignificantes.

Errores operativos: errores sistemáticos,

que pueden influir en gran medida en las

actividades de muestreo y, en

consecuencia, en los resultados que se

deriven del análisis.

Los principales errores teóricos son: el

«error de heterogeneidad» o «error

fundamental» y el «error de segregación».

Ambas condiciones son difíciles de lograr

en la práctica. Se debe considerar la

existencia tanto del error fundamental como

del error de segregación al muestrear una

parcela en lote; por tanto, se debe fijar la

cantidad correcta de muestra de material

para que esta sea representativa.

A pesar de las consideraciones, los errores

no se pueden eliminar. Sin embargo, es

posible reducirlos homogeneizando el lote

que se va a muestrear de la mejor forma

posible o recopilando la muestra mediante

un número mayor de muestras de una

entidad pequeña.


Muestreo y organización de muestras

Apéndice 1: Muestreo y organización de muestras

A1.1 Muestras representativas y

errores potenciales

El «error fundamental» deriva de la

heterogeneidad de la parcela en lote que

se va a muestrear. Se trata de un error

estadístico o «varianza», causado por la

imposibilidad de representar

completamente una parcela en lote

específica. Los errores estadísticos no

se pueden eliminar; sin embargo, es

posible contenerlos dentro de ciertos

límites determinando el peso de una

muestra representativa. Para determinar

la masa de la muestra representativa se

usan tablas específicas o se puede

aplicar la fórmula Gy (véase el cuadro

A1.1).

El «error de segregación» es el

resultado de la heterogeneidad

relacionada con la distribución espacial

de la parcela en lote como resultado

del fenómeno de segregación. Dicho

error es casi cero solo si la distribución

espacial de los fragmentos de la

parcela en lote o la muestra son

homogéneos. Esto presupone que el

lote se haya homogeneizado

previamente o que los fragmentos se

seleccionen de forma aleatoria.


general del tema

49

Los errores operativos pueden estar

relacionados con:

El mismo lote-parcela asociado a varias

muestras, diferente en peso y

distribución, para obtener la «muestra

representativa».

El uso de una «herramienta de

muestreo» errónea que puede influir

drásticamente en la actividad de

muestreo.

Una muestra alterada, deteriorada o

contaminada por fuentes externas.

Dichos errores pueden evitarse con un plan

de muestreo correcto y el uso de

herramientas de muestreo específicas.

Según la introducción, para una actividad

de muestreo correcta, es necesario

muestrear una cantidad representativa de

material que depende del tamaño de las

partículas presentes en el lote-parcela. La

muestra representativa de un lote-parcela

debe adaptarse según el análisis; esto está

estrechamente relacionado con otras

actividades como el tamizado, el triturado,

la homogeneización, el secado, etc.



Cuadro A1.1: Fórmula Gy

donde:

σt = error fundamental;

M = peso del lote/parcela que se va a

muestrear (g);

M0 = peso de la muestra (g);

Aλ = proporción de la fracción de tamaño

λ en el lote/parcela (porcentaje expresado

en decimales: p. ej., 10 % = 0,1);

Agλ = proporción de la fracción de tamaño

λ en la muestra (porcentaje expresado en

decimales: p. ej., 10 % = 0,1);

Agλ = promedio de la distribución de Agλ

(porcentaje expresado en decimales: p.

ej., 10 % = 0,1);

f = parámetro relacionado con la forma de

los granos;

μ = densidad del material muestreado (g/

cm3);

dλ = promedio de la dimensión de los

granos presentes en la «gran clase» λ

(cm);

g = parámetro relacionado con la

distribución del tamaño;

d = dimensión del grano más grande

presente en el lote-parcela que se va a

muestrear (cm).

σt(Agλ)

= [

1

-

1

] f μ

[dλ3 (

1

- 2 ) + gd3] Agλ2

M

0

M Aλ


general del tema

50

Cuadro A1.2: Peso de muestras para recopilación

Estándares británicos

D max

(mm)

Sample

Weight (g)

Balance characteristics:

weight max (kg)


Instrument sensitivity (g)

6.3 100 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

10.0 200 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

14.0 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

20.0 1000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

28.0 2000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

37.5 6000 25.0 0.50

50.0 15000 25.0 0.50

63.0 35000 50.0 1.00

75.0 70000 100.0 5.00

D max

(mm)

Sample

Weight (g)


weight max (kg)


Instrument sensitivity (g)

2.0 115 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

9.5 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

19.0 500 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

25.4 1000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

38.1 2000 0.6 - 4.0 0.01 - 0.10

50.1 6000 6.0 0.10

76.2 15000 6.0 0.10




general del tema

51

De cada n-muestras se recopila una

muestra y constituye una muestra

representativa. Se puede usar para

muestrear materiales que tengan

dimensiones de hasta 100 mm, pero hay

que recordar que no se puede garantizar

una representación fiel del tamaño de la

partícula del lote-parcela para la fracción

mayor de 50 mm.

Esta técnica se usa para reducir el tamaño

de una muestra grande, lo que facilita su

análisis. El principio de esta técnica es

verter la muestra en una forma cónica, que

después se aplasta y se divide en cuartos.

Se muestrean dos cuartos opuestos (en

diagonal) y los demás se descartan. Esto

evita desvíos sistemáticos y garantiza una

muestra homogénea; las dos muestras (A y

B) serán casi del mismo tamaño y, si se

tomaran los dos cuartos contiguos, no se

podría estar seguro de que las dos

muestras obtenidas fueran similares.

Esta herramienta también se usa para

reducir el tamaño de una muestra muy

grande. Para obtener dos muestras

diferentes de la original, solo hace falta

poner la muestra original en la herramienta

Jones y bajar la palanca. La muestra se

separa en dos cajas (una caja contendrá

los desechos y la otra se usará para la

muestra).

Esto se puede

repetir varias veces

para obtener el

tamaño de muestra

correcto para su

análisis, alternando

cada vez la caja

escogida para ser

la de «muestra»

frente a la de

«desechos».



A1.2 Cavado fraccionado

A1.3 Método de «conificación y descuartizamiento»

A1.4 Quartering by Means of a Jones Tool

Figura A1.1: Conificación y descuartiza-

miento

Figura A1.2: Esquema

de la herramienta Jones.

Figure A3.3: Scheme connected to quartering meth-ods using Jones Tool: each time we change the box

Figura A1.3: Esquema relativo a los métodos de descuartizamiento mediante la herramienta Jones:

cada vez se cambia la caja elegida para ser «la muestra


general del tema

52

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inteligente para mejorar la accesibilidad y disponibilidad

de información de datos en el territorio de la UE de

materias primas secundarias

El proyecto SMART GROUND tiene por objetivo

mejorar la disponibilidad y accesibilidad a los datos e

información sobre materias primas secundarias

(MPS) en la Unión Europea, así como la creación de

colaboraciones y sinergias entre los diferentes acto-

res involucrados en la cadena de valor de las MPS.

Para ello, el consorcio llevará a cabo un conjunto de

actividades para integrar, en una sola base de datos

de la UE, todos los datos de las fuentes existentes y

la nueva información que se vaya incorporando a lo

largo del tiempo. Dicha base de datos también per-

mitirá el intercambio de contactos e información en-

tre las partes implicadas pertinentes (por ejemplo,

empresas), que estén interesadas en el abasteci-

miento u obtención de MPS.

Reunir el conocimiento cuantitativo y estructural so-

bre las MPS existentes e identificar los puntos críti-

cos y cuellos de botella que impiden su utilización

efectiva en los vertederos

Hacer un balance de los estándares utilizados en los

inventarios de materias primas (MP) y de residuos, y

desarrollar estándares nuevos para MPS, con el

objetivo de validarlos en las experiencias piloto se-

leccionadas

Integrar y armonizar los datos y la información reco-

gida en una sola base de datos de la UE

Identificar los mercados más prometedores para las

MPS

Evaluar y analizar los impactos ambientales, econó-

micos y sociales provocados por diferentes procesos

Analizar la legislación vigente en el ámbito comunita-

rio y nacional en materia de gestión de residuos y

difusión de las mejores prácticas

Facilitar a los usuarios finales el acceso a la informa-

ción sobre las MPS disponibles

Sensibilizar a los responsables políticos y a la opi-

nión pública sobre el impacto social positivo de la

explotación de vertederos para obtener MPS

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