CAPITULO I ASPECTOS GENERALES 1.1 UBICACIN Y ACCESO La Unidad minera San Genaro se encuentra ubicada al lado norte de la laguna de Orqococha Distrito de Santa Ana, Provincia de Castrovirreyna y Departamento de Huancavelica. Est a una altitud de 4 770 m.s.n.m. Siendo las coordenadas: Coordenadas Geogrficas 13 11 28 latitud Sur 75 08 31 latitud oeste Coordenadas UTM 482 200 m. Norte 8 542 650 m. Este

ACCESIBILIDAD: 1

Desde la capital de Lima, es accesible por dos rutas principales. Ver plano de ubicacin y acceso.

RUTA Lima-San Clemente Pisco San Clemente Rumichaca Rumichaca-Santa Ins- San Genaro TOTAL Primera ruta por el Sur:

DISTANCIA KM 233 185 40 458

TIPO DE VA Asfaltada panamericana Sur Asfaltada Libertadores Carretera Afirmada

RUTA Lima Huancayo Huancayo Huancavelica Huancavelica Santa Ins Santa Ins San Genaro TOTAL

DISTANCIA KM 300 165 68 12 545

TIPO DE VA Carretera Central Asfaltada Carretera Afirmada Carretera Afirmada Carretera Afirmada

Segunda ruta por el centro: 1.2 CLIMA Y VEGETACIN El clima en San Genaro es propio del clima frgido presenta dos estaciones marcadas durante el ao, seco y frgido en los meses de mayo a octubre. Lluvioso con precipitaciones de nevada y frgido de noviembre a abril. La flora est conformada principalmente por las gramneas denominadas ichu que es una vegetacin oriunda de las punas que constituye alimento vital de la ganadera de la zona, tambin en pequeas cantidades hay lquenes como pastos que se acomodan en lugares pedregosos. Adems de esto la vegetacin de la zona es pobre. La ganadera constituida de llamas, alpacas y ovinos; en la zona de San Genaro se encuentra especies silvestres como la vicua, vizcachas en lagunas abundantes, peces (trucha) con habitat Huachwa y patos silvestres. en laguna de Choclococha,

2

1.3

FISIOGRAFA La topografa es propia de las regiones situadas en los pliegues de la cordillera andina. El terreno de la zona San Genaro es montaoso, presentando en la parte plana valles, circos y lagunas escalonadas como vestigios de la seccin glaciar, tambin tiene cumbres a 5 173 m.s.n.m. como cerro Monserrate con permanente nevada.

1.4

RECURSO DE LA ZONA Los principales recursos de la zona son especialmente la minera y la ganadera siendo esta la ocupacin ms importante de los pobladores del lugar. San Genaro cuenta con una poblacin de 450 habitantes dedicados a la minera y a los alrededores existen comunidades campesinas como Santa Ins, Choclococha, Santa Ana y Caudalosa Grande. La principal actividad de estas comunidades es la crianza de alpacas, llamas y ovinos que a menor escala, son aprovechados por su lana y carne. El campamento de la mina San Genaro cuenta con viviendas de material noble de uno, dos y tres pisos servicios de agua y desage cuenta con una central hidroelctrica Santa Ins que abastece con un promedio de 22 000 Kw/da a toda la mina. Adems en aspectos de salud se cuenta con un hospital al servicio de todos los trabajadores y todos sus familiares.

1.5

HISTORIA Segn datos de la compaa minera Santa Ins y Morococha el seor Carlos Reynaldo Pflucker comenz a trabajar las minas de Quispisisa el ao de 1 856 posteriormente los seores Picasso y otros mineros han trabajado las minas de Caudalosa, Reliquias, la Virreina y otras ms de la regin con xito. Hasta finales del ciclo XVIII los minerales y productos metalrgicos se exportaban por Pisco pero la dificultad de conseguir arrieraje por esta ruta y el avance del ferrocarril de Huancayo-Huancavelica a permitido probar a los mineros por esta ruta para enviar sus minerales a la fundicin de la Oroya y exportarlos por callao. Este yacimiento minero por las evidencias existentes en los antiguos socavones (galeras y chimeneas inclinados con sostenimiento de quinuales y piedras labradas y otros trabajos mineros) es explotado desde 3

la poca de la colonia e hipotticamente desde el incanato; lo que explica la riqueza de recursos minerales que tuvo y tiene por descubrir, jugando un factor importante en el desarrollo histrico colonial. Castrovirreyna Compaa Minera S.A. Constituida el 10 de agosto de 1942 es una empresa de derecho privado dedicado a la exploracin, extraccin y beneficio de minerales. Actualmente tiene como centro principal de produccin el asiendo minero San Genaro donde se explotan y benefician principalmente los minerales plata, plomo, zinc y oro. En la actualidad constituye uno de los pilares fundamentales del desarrollo socio econmico de la regin y de nuestro pas y por la captacin de divisas, mantener ocupada a una poblacin promedio de 450 trabajadores y entre otros. 1.6 OBJETIVOS Y ALCANCES DEL TRABAJOEl objetivo es constituir un trabajo de mejoramiento de produccin en Mina San Genaro. El segundo objetivo servir de tema al suscrito para obtener el Ttulo Profesional de Ingeniero de Minas.

1.7

METODOLOGA DEL TRABAJOEl mtodo seguido en la elaboracin del presente trabajo ha sido de campo y gabinete: El trabajo de campo consisti en la evaluacin del estado actual de las labores de la Mina San Genaro, recopilacin de datos, como: cubicacin de reservas mapeos geolgicos rendimientos de la operaciones y costos de minado, diagnstico del problemas relaciones a la explotacin. El trabajo de gabinete consisti en el anlisis de datos recogidos, confeccin de planos, propuestas de mejoramiento tendientes a la mejora de la productividad y finalmente la redaccin del texto.

1.8

ORGANIGRAMA DE LA UNIDAD MINERA SAN GENARO

GERENTE DE

SECRETARIA

JEFE DE PLANEAMIENTO Y ASISTENTE PLANEAM. PRODUCTIVIDAD Y PROD.

SUPERINT. DE GEOLOGA, EXPLORACIN ING. GELOGO E INGENIERA

SUPERINT. DE SEG. Y MEDIO AMBIENTE ASISTENTE SEGURIDAD

SUPERINTENDENTE DE PRODUCCIN Y PLANIFICACIN 4SUPERINT. DE MINA ING. SUP. TURNO CIA.

SUPERINT. DE DE DE SUPERINT. JEFE PLANTA ADMINISTRAC. MANTENIMIE NTO JEFE MECNICO DE TURNO

ABASTECIMIENTO

RESIDENTE DE CONTRATAS

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6

CAPITULO II GEOLOGA 2.1 GEOLOGA REGIONAL Geolgicamente San Genaro se caracteriza por estar formada por rocas sub-volcnicas seudo-estratificadas que han sido intruidas en rocas porfirticas de composicin cida. La edad de estas rocas puede estar entre los 14 millones de aos, siendo estas rocas ms recientes que los volcnicos de la zona de Palomo y la regin de Chonta (20-40 millones de aos). Los volcnicos compuestos por andesita que generalmente se encuentra bastante alterados, y esta se observan en los cerros de san Julin, Quispisisa y Maoso. Estas rocas se encuentran estrechamente ligadas al mineral argentfero de esta zona, ya que esta se encuentran como la roca encajonante de las vetas ms importantes, en cuanto a la produccin de esta Unidad minera. Las rocas seudo-estratificadas se ubican en la parte ms baja, que son tambin andesitas, tufos y brechas de diversos tipos que se depositaron formando capas en forma alterada. En estas rocas la alteracin es menos notoria, estas capas ofrecen cierta ondulacin producto del plegamiento posterior que ha dado lugar a la formacin de anticlinales y sinclinales cuyos ejes tiene rumbo NS y N-E. Se observan tambin gran cantidad de derrames lvicos intercalados con rocas piroclsticas y algunas rocas sedimentarias, as como domos andesticos que podran ser chimeneas de volcanes y rocas plutnicas en forma de stocks y diques. Las rocas volcnicas se extienden en una meseta hacia el norte y el nor-oeste y sur del cerro Palomo, donde se presentan o mejor se produjo una caldera por hundimiento, por lo que las rocas se han agrupado y lo han hecho en formaciones que son de tres tipos: pre-caldera, caldera y la post-caldera. Especficamente en la zona de San Genaro se observan las formaciones de caldera y

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post-caldera. Estas son las tres capas de formacin de montaas y cerros, en las cuales se han agrupado una masa de rocas a las que se llama formaciones. 2.1.1 ETAPA DE LA FORMACIN CALDERA: La direccin de los pliegues de esta etapa vara desde N50E a Norte. La edad de esta etapa vara de 8.2 a 10.4 millones de aos, dentro de este perodo se han reconocido las siguientes formaciones: 2.1.1.1 Formacin San Genaro: En esta formacin los derrames de andesita estn constituidos de numerosas capas de 2 a 10 cm. de espesor, agrupados unos sobre otros. Son de naturaleza afantica, bien uniforme y de color gris azulado a oscuro, compuesta por cristales de plagioclasas y horblendas de 0.5 a 2.0 cm. de espesor, en esta matriz de grano muy fino. El contacto superior de las capas es suave, mientras que el inferior muestra una estructura de almohadillas. Las capas de los tufos volcnicos son uniformes y no muestran planos de deposicin, son de grano medio a grueso y constan de plagioclasas de 2.0 a 3.0 mm. de espesor. 2.1.1.2 Formacin San Julin: esta formacin consta desde su base de brechas tufceas, siendo de la base mas gruesa y la mejor desarrollada regionalmente, es de color gris claro presentando fragmentos redondeados a sub-redondeados de 5.0 a 70.0 cm. de dimetro. Estos fragmentos consisten en tufos andesitas de grano fino y ocasionalmente lutitas dentro de una matriz tufcea de grano medio a grueso. Las andesitas de esta formacin son del mismo las de la formacin de San Genaro, encontrndose poca concentracin de mineral en esta etapa.

2.1.1.3 Formacin Solimn: Se extiende esta formacin desde Solimn hasta Madona Caudalosa. Consta de gruesos horizontes tufceos

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en el piso y otro en el techo; al medio una intercalacin de tufos capas de andesitas. 2.1.1.4 Formacin San Pedro: Se extiende en la parte ms alta de San Genaro y Caudalosa la formacin tpica se encuentra en el cerro de Yaraccyoc, consistiendo de un horizonte inferior y formado con cinco brechas y otro superior compuesto de capas gruesas de andesitas con intercalacin de tufos volcnicos. 2.1.2 ETAPA DE FORMACIN POST-CALDERA: A esta etapa de formacin corresponde la formacin de Quispejahuar Est constituido de capas de andesita gris oscura azulada con una marcada disyuncin columnar cubriendo el pico Monserrate Grande. Esta formacin fue depositada despus de que haba sido depositada despus la mineralizacin del distrito. 2.1.3 ESTRATIGRAFA La zona minera de San Genaro est rodeada de rocas de tipo volcnico y alguno de rocas intrusivos que afloran por esta zona. Las rocas afantica masivas poseen una composicin andestica que por su posicin estructural, su aspecto masivo y su composicin con respecto a otras rocas volcnicas seudoestratificadas se le puede considerar como roca sub-volcnicas que ha intruido despus a las volcnicas con seudo estratos. Tambin se observa pequeos stocks de intrusivos de textura equigranular y de composicin diortica y dactica, fresca en mayor proporcin hacia el oeste y otros en la parte central y en el este. Generalmente se observan slo tres tipos de rocas y son los que predominan en la zona minera, stas son la roca volcnica (andesita), los tufos y las brechas. 2.2 GEOLOGA ESTRUCTURAL San Genaro es un estrato volcnico tpico cuyo centro es el Neck o Domo del Cerro Len, taponado por un plug porfirtico y

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alrededor del cual estn las capas inclinadas estratificadas y donde se alternan capas de lava y piroclsticos. Las vetas de rumbo general E-W se ubican alrededor del centro volcnico formando un gran simoide inclinado al Sur de 3.5 Km. de largo y 2.5 Km. de ancho. Las vetas del Norte forman un arco simoidal y las del Sur son ms rectilneas, E-W, al juntarse con las anteriores forman el Simoide. Estructuralmente hay tres bloques principales producidos por fallamiento y cada uno presenta un diferente nivel de erosin. El bloque Norte ha sido muy erosionado, y solo presenta las races de cuarzo con minerales de Pb, Zn y menor Ag (Las zonas altas de Ag fueron borradas por la erosin) El bloque Sur hundido presenta las vetas ms completas con Ag en las partes altas y Pb, Zn a profundidad, variada a cuarzo a 4 530 m.s.n.m. que sera el fondo mineralizado del sistema (nivel 230 de la mina). El bloque Central, ms elevado y protegido por la erosin por el domo plug porfirtico del cuello volcnico presenta vetas ricas en Ag en la parte alta y muy poco Pb, Zn a profundidad (posiblemente el block perdi contacto con la fuente mineralizante puesto que no presenta Pb, Zn a profundidad.) En la zona de San Genaro se observa los siguientes rasgos estructurales, con plegamientos y fracturamientos. El plegamiento es bastante notorio entre Castrovirreyna y San Genaro, ellos tienen direccin NE, NW y Norte. En Astohuaraca la direccin es NW. En Pampamachay se ha podido inferir un eje anticlinal con flancos poco inclinados, los que indicaran que San Genaro ocupa las capas del flanco occidental. El fracturamiento se produjo esencialmente en forma transversal al plegamiento, formndose dos grupos de fracturas:

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2.2.1 Fracturas de Cizalla: Con rumbo de N85 a 65W y buzamiento de 80N hasta 70 sur. A este grupo corresponden las vetas Rpida, Este, Aranzazu, Bella, Trabajo, Poder, Milagritos y Pursima, estas vetas se caracterizan por ofrecer estructuras en cheln y lazos simoide. 2.2.2 Fracturas de Tensin: Forma un sistema menos frecuente de vetas entre los que incluyen: Norte, San Julin, Alejandro, Quispesisa y Esperanza. El rumbo de este sistema es de N 75 a 55 E con buzamiento Sur Norte. Los cuerpos mineralizados en este sistema son de una longitud menor que las anteriores. 2.3 GEOLOGA LOCAL El rea de la mina de San Genaro se observa derrames lvicos intercalados con rocas piroclsticos volcnicos tambin se observan masas o domos andesticos que podran ser chimeneas de volcnicos y rocas plutnicas que se presentan en forma de pequeos stocks y diques. Esta roca volcnica se extiende en una meseta hacia el norte, NW y S del Cerro Palomo. Donde se presenta ligeramente plegada. Aunque la regin es volcnica, ha sido posible reconocerlas y agruparlas en unidades. Donde estas unidades tienen buena extensin tambin han sido plegadas, las que fueron agrupadas en Formaciones pre-caldera, caldera, postcaldera. En los alrededores de San Genaro se observan rocas de caldera y post-caldera.

2.4

GEOLOGA ECONMICA La mineralizacin de esta zona est distribuida en dos sistemas de fracturas, las de cizallamiento que son de gran extensin, y las de tensin que tienen poca extensin. La mayor parte de la mineralizacin econmica se extiende hacia el oeste, estos cuerpos pueden abarcar hasta unos 700 m de

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longitud, aunque en las estructuras de poca longitud. Los cuerpos tendran menor alcance, las estructuras de cizallamiento en las que se puede conocer su componente vertical tiene mejores posibilidades para desarrollar ms mineral. Este yacimiento es un depsito hidrotermal, que ha sido formado por el relleno de cavidades pre-existentes de carcter hepitermal a mesotermal. La gran mayora de las vetas, son polimetlicas donde son explotados el Ag, Pb y Zn en algunos casos el Au en pequea escala. La mineralizacin ha sido distribuida en los dos sistemas de fracturas ya indicadas, las vetas de cizallamiento son de gran extensin y las de tensin tienen poca longitud. Las vetas exploradas y explotadas en San Genaro son las siguientes de Norte a Sur: Jofre, Rpida, Este, Sin Valor, Esperanza, Escondida, Bella, Techo Bella, Aranzazu, Alejandro, San Julin, Huinco, Quispesisa, Revuelta, Trabajo, Beartl, Genarito, Contacto, Milagro, Salvadora, Poder, Hilda, Nenita, La Fe y Suellen que es una estructura reciente 2.5 MINERALIZACIN DE LAS ESTRUCTURAS MINERALIZADAS Las vetas presentan bastante similitud respecto a su relleno mineralgico, la frecuencia de ellos vara en el siguiente orden: 2.5.1 Minerales de Ganga: Tenemos el cuarzo de las variedades transparente lechoso ahumado, baretina, yeso, calcita y rodocrosita. Como son:

Cuarzo cristalino (SiO2) Jaspes rojos (SiO2Fe) Cuarzo coloidal (SiO2H2O) Calcita (CO3Ca) Rodonita (MnSiO3) Baritina (So4Ba)

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Adularia (AlKSi3O8) Witherita (Co3Ba) Hematita (Fe2O3) Dolomita (Co3)2 CaMg Especularita (Fe2O4)

Las vetas tienen potencias de 0.30 a 1.50 m., y espordicamente llegan a 2.5 m. en tramos pequeos o clavos. La mayor estructura mineralizada llega a 1 600 m. de longitud y profundiza alrededor de 350 metros y aproximadamente aport 800 000 TCS de mineral (Veta Poder), otras tienen longitudes de 100 a 150 metros y solo profundizan alrededor de 200 metros. La mineralizacin se presenta en rosario tanto en la horizontal como en la vertical. La variacin de la mineralizacin en la vertical es bien notoria, mayor Ag arriba incrementndose los valores de Zinc y Plomo con algo de Cobre en profundidad variando a solo cuarzo en el Nv. 230 (4 530 m.s.n.m.) fondo mineralizado. En un campo de 5 por 5 km. se ubican 4 sistemas mineralizados existentes en San Genaro, de ellos uno se trabaja intensamente desde hace 60 aos y es el rea de donde se extrae el 45 % de la produccin actual. Esta rea sobre todo las partes altas ms ricas en plata se explotan desde la Colonia. Cada sistema de vetas se originan alrededor de centros volcnicos sea estrato volcanes o relacionados a domos, y presentan caractersticas peculiares, tanto de origen, de roca encajonante y estructurales, contenido de minerales de mena y de ganga as como de geometra. 2.5.2 Minerales de Mena: Tenemos la Galena, esfalerita, chalcoperita, tetraedrita, argentita, pirargerita, proustita, polibacita, pearcita, irregularmente plata nativa y hematita. Los minerales de mena de arriba hacia abajo son: Pirargirita S3SbAg3 (sulfo sales) plata roja oscura, es un importante mineral primario de plata.

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Argentita Ag2S (sulfuros) composicin y estructura: Ag=87.1%; S= 12.9% Electrum Oro (Au) Esfalerita ZnS Blenda de zinc (sulfuros) composicin y estructura: Zn = 67%; S = 33% Galena SPb (sulfuros) Se encuentra en filones asociados a blenda pirita, cuarzo. La galena se asocia a menudo con minerales de plata y los anlisis dan casi siempre presencia de plata, composicin y estructura: Pb = 86.6%; S = 13.4%

Calcopirita S2CuFe (sulfuros) es un mineral que est asociado a la galena y esfalerita muchas veces contiene oro y plata. Composicin y estructura:

Cu = 34.6%; Fe = 30.4%; S (Ag3AsS3), pirargirita (Ag3SbS3)

= 35%

Plata Ag Proviene de minerales de: argentita (Ag2S), proustita Los minerales de plata como la pirargerita, polibacita,

pearcita, plata nativa, han sido posiblemente los ltimos en depositarse, la pirargerita es encontrada en fisuras y cavidades. La galena y la esfalerita son anteriores a los minerales de plata, pero posteriormente a los minerales de ganga. Ver plano de sistemas epiternales. 2.6 ALTERACIONES HIDROTERMALES La alteracin se manifiesta ms notoriamente por la cloritizacin, a ella acompaan la argelitizacin, epidotizacin, silicificacin y piritizacin. Ello es visible por un cambio de coloracin de las rocas. Ellas se tornan tonalidades verdosas, blanquecinas, o amarillentas, segn sea el tipo de roca. 2.7 CONTROLES DE MINERALIZACIN

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En San Genaro se puede asumir principalmente un tipo de control estructural y otro litolgico. Sobre el primero se puede decir que las estructuras mineralizadas tensinales y de cizallamiento son las mejores y el xito de encontrar mineral de mena en estas vetas debe ir aparejado de una favorable litologa representado por andesitas o tufos silicificados. 2.8 ZONEAMIENTO Y PARAGNESIS Esta viene a ser la distribucin espacial de los minerales como efecto a ciertas condiciones fsicas y geolgicas, ya sea de temperatura, direccin de flujo, tipo de roca, permeabilidad, porosidad de la roca caja. Conociendo esta distribucin se podrn planificar la explotacin de una veta. En San Genaro este zoneamiento se puede decir que es vertical debido a que encontramos la precipitacin de ciertos elementos qumicos, dando la cristalizacin de ciertos minerales econmicos: Sb (antimonio) Ag. (Plata) Zn (Zinc) Pb (Plomo) Cu (cobre) Debido a la precipitacin de dichos minerales en san Genaro se pueden diferenciar las siguientes zonas: 2.8.1 Zona Lixiviada.- Comprende la zona ms alta y puede descender 25 a 30 m por debajo de la superficie. 2.8.2 Zona de plata nativa.- Comprende la zona de enriquecimiento sper gentico la estructura est conformada por cuarzo con vetillas acompaadas de baritina con plata nativa, como minerales accesorios se pueden encontrar pirargirita y pirita, esta zona puede tener entre 20 y 25 m de espesor.

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2.8.3 Zona de plata roja.- Se ubica por debajo de la zona de plata nativa y se caracteriza por tener principalmente minerales de plata roja (pirargirita, proustita) como minerales accesorios se encuentran la polibasita, pirita, galena, y esfalerita, baritina y un poco de arcillas. En San Genaro esta zona se extiende desde el nivel A hasta el nivel 35 aprox. unos 70 a 80 Km. 2.8.4 Zona de plata negra.- Diferenciados por una completa variedad de minerales de color oscuro, se tiene la polibasita, acantita, argentita, los minerales de ganga est la baritina, cuarzo, hematita y arcillas. Los minerales que acompaan son la galena, esfalerita, tetraedrita, pirargirita y pirita. En San Genaro esta zona se puede diferenciar entre el nivel san Genaro hasta el nivel 120. 2.8.5 Zona de tetraedrita.- En esta zona, se puede diferenciar desde el nivel 120 hasta el nivel 230, especficamente contiene minerales como la tetraedrita y galena y acompaado de esfalerita verdosa, calcopirita y pirita, la baritina y el cuarzo son las gangas ms caractersticas y a veces rodocrosita. La Mineralizacin en casi todas las vetas se manifiesta por un cuarzo lechoso macizo de una primera poca de mineralizacin desde la profundidad hasta la superficie que corresponde a una mineralizacin hipgena, al parecer posteriormente hubo una reactivacin de estas fracturas rellenadas, presentando un cuarzo frgil con presencia de fallas locales y fracturas. Posterior a esta reactivacin hubo una inyeccin de carbonatos como la rodocrosita conjuntamente con esfalerta, galena y pirita, luego hubo sucesivas etapas de mineralizacin de cuarzo, como ltima etapa de mineralizacin se encuentra baritina bien cristalizada en forma muy caprichosa y bella. Tambin se puede inferir una reactivacin posterior a la etapa de emplazamiento de la baritina ya que sta se encuentra tambin en forma maciza pero fracturada y muy deleznable y probablemente con cristalizacin debido a la reactivacin de los movimientos tectnicos de la falla.

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2.9 GNESIS DEL YACIMIENTO El relleno mineralgico, est dentro de temperaturas que van desde muy bajas hasta moderadas. Estructuralmente relleno de fisuras decimos que es hidrotermal debido a que las soluciones acuosas calientes, originadas como ltima fase en la diferenciacin magmticas al ser inyectado el magma desde el manto y al salir por las fracturas preexistentes dieron lugar a que ocurrieran alteraciones en la roca caja, como la caolinizacin, piritizacin, etc. que fcilmente determinaron la deposicin de la mena. En este distrito minero se presentan los siguientes minerales, ya sea como menas o como gangas, siendo los minerales de gran valor econmico que la pirargirita, proustita, galena, esfalerita, tetraedrita, argentita y en menores proporciones el Au, que arroja leyes despus de un anlisis qumico, existen gangas como el cuarzo, cuarzo amatista, baritina, pirita, Calcopirita, limonitas, etc.

2.10

INVENTARIO DE LOS RECURSOS MINERALESEl Inventario de Reservas y Recursos al 31 de diciembre del 2004 ha sido realizado en base a datos de cubicaciones adecuadas segn modelo de bloques tabulares, planos de muestreos detallados y evaluaciones recientes con los cuales se ha programado y planificado la futura produccin para la mina San Genaro durante el ao 2 005. En conclusin, el Balance de Reservas Evaluadas en el cuadro inferior incluye el mineral clasificado como Probado-Probable, luego de deducir el mineral extrado durante el ao 2 004 y de efectuar reestimaciones fundamentadas segn recomendaciones, categoras (nivel de confianza geolgica) y definiciones internacionales del Cdigo JORC. La produccin de mineral extrado durante el ao 2 004 fue de 154 692 TCS de los cuales el 54% corresponden a la zona de siglo

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Nuevo (Inglaterra, Lolita, La Griega) mientras que el 46% fue de la zona antigua de San Genaro

RESERVAS PROBADO Y PROBABLE DE MENA AO 2 005 RESERVAS Probado Probable Total TMS 103,840 37,180 141,020 Oz /Ag 8.10 8.15 8.11 Oz /Au 0.06 0.06 0.06 % Pb 1.80 1.90 1.83 % Zn 2.22 2.31 2.25 $ 56.98 58.75 57.48

Balance del Inventario de Reservas de MenaCategoras Reservas de Mineral al 31.12.03 Reservas Estimadas ( Explor. + Des. 2004) Mineral roto de Reservas durante el ao 2,004 Reservas re-estimadas y reclasificadas RESERVAS DE MINERAL al 31.12.04 TCS 145,550 + 103,495 - 154,692 61,095 + 155,448

Total Inventario-2005: 141,020 TMS Resumen del Inventario de Recursos Minerales Inferidos: Adems de los Reservas Probadas y Probables, en esta estimacin, tambin han sido incluidos los Recursos Minerales Inferidos, obtenidos de la proyeccin (arriba y/o abajo) alrededor de los bloques mineralizados conocidos, basndonos en los niveles de confianza bajos y segn modelo del yacimiento. VETA Split Poder Fe 2 Revuelta ? Genarito Salvadora Poder La griega Inglaterra Trabajo San Genaro TMS 14,000 15,000 8,000 12,000 10,000 35,000 30,000 18,000 30,000 20,000

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La Fe Jofre Este Milagritos Escondida Ramal piso Lolita Total Recursos

10,000 40,000 10,000 20,000 10,000 20,000 302,000

CAPITULO III 3. DE SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE 3.1SEGURIDAD Y CONTROL DE PRDIDAS El desarrollo del plan de Gestin de Seguridad y Control de Perdidas est a cargo del Departamento de Seguridad e Higiene Minera, el ao 2,005 alcanz los resultados: INDICADORES ndice de frecuencia ndice de severidad ndice de Accidentabilidad Ao 2,004 7.81 99.96 0.78 Ao 2,005 4.21 51.20 0.22

Los accidentes incapacitantes que se registr en el ejercicio del ao 2,005 fue Seis, disminuyendo de Diez ocurrencias del Ao 2,004 esta mejora se logr por la aplicacin de las estrategias: Comunicacin adecuada al personal involucrado. Seguimiento ordenado para logro de los objetivos y metas. Retroalimentacin de las instrucciones INSITU. Castrovirreyna compaa Minera S.A. particip activamente en eventos regionales de Seguridad Control de Prdidas y Medio Ambiente con temas relacionados a Salud Ocupacional, Seminarios de Seguridad Control de Prdidas, anlisis del cumplimiento del programa de Adecuacin y Manejo Ambiental con la intervencin de panelistas de la regin Huancavelica . 3.2 VISIN Y MISIN Y VALORES 3.2.1 VISIN

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La Visin en Seguridad y Medio Ambiente de Castrovirreyna Compaa Minera S.A. es lograr ser reconocido como un grupo de mineros lderes en Seguridad y en la preservacin del Medio Ambiente, trabajando con orgullo en reas no contaminadas, libres de accidentes un control de las prdidas totales. 3.2.2 MISIN La Misin es proporcionar entrenamiento, capacitacin asesora a los supervisores y trabajadores mejorando la cultura en seguridad, la preservacin del Medio Ambiente, mediante la capacitacin continua, personalizada y grupal para identificar, analizar, evaluando los riesgos que pueden causar problemas para la Salud, Medio Ambiente y la Propiedad. como resultado lograr la ocurrencia de cero accidentes. 3.2.3 NUESTROS VALORES Proteccin de la seguridad y salud de nuestro personal del medio ambiente, de nuestro patrimonio y de nuestros clientes. Desarrollo de valores personales Honestidad Confianza Lealtad Responsabilidad por los resultados Desarrollo de las personas Capacitacin y entrenamiento Reconocimiento por el trabajo bien realizado Administracin interactiva Autoestima Empata Pedir ayuda Creatividad y sugerencias 4.-OBJETIVOS

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Producir al ms bajo costo, lo que permita a la Empresa ubicarse en la vanguardia de las empresas ms eficientes. Disminuir los efectos de las prdidas lesiones, enfermedades profesionales. daos a la propiedad, daos al medio ambiente y derroche.

Desarrollar una gestin integradora de todos los componentes del trabajo bien hecho Cumplir con las disposiciones legales relacionadas con las operaciones de la empresa. reglamentos internos, que permitan regular el comportamiento frente a las actividades globales y especficas. 5.-METAS

Mejorar los rendimientos en la Produccin Utilizar la menor cantidad posible de Horas Hombre en trabajos no productivos Registrar un ndice de Accidentalidad de cero (0.00). Producir con seguridad y eficiencia, controlando la calidad del producto 6.-POLTICAS

POLTICA DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL Castrovirreyna Compaa Minera S.A. eminentemente productora de Plata, se ha trazado alcanzar los principios tcnicos ms adelantados en minera subterrnea para lograr una produccin de calidad a bajo costo. Para el efecto considera la importancia de las metas establecidas en la Administracin por objetivos con la participacin que son tangibles, verificables y mensurables. El Sistema de Seguridad y Medio Ambiente est diseado teniendo presente ser reconocido como un grupo de lderes en seguridad, orgullosos de trabajar en un ambiente libre de accidentes y enfermedades ocupacionales. Para tal efecto se desarrolla un Programa de entrenamiento, apoyo y asesora a los

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supervisores y trabajadores, mediante la capacitacin continua, personalizada y en grupo, adecuada a la labor que realiza como resultado lograr la ocurrencia de cero accidentes y el control de prdidas totales. LA GERENCIA: Promover la seguridad dentro y fuera del trabajo. Implementar programas, sistemas y tcnicas de prevencin de accidentes Proveer un ambiente de trabajo en el cual se identifiquen los peligros para la salud, seguridad y el medio ambiente controlando cuando su eliminacin no sea factible. LAS SUPERINTENDENCIAS Y JEFES DE REA Sern responsables por la obtencin de un nivel superior de la seguridad. Instruirn prcticas de trabajo las cuales reflejen mtodos seguros y eficientes para cumplir las tareas requeridas Corregirn inmediatamente las deficiencias, a travs de: modificar cualquiera de las instalaciones, cambiando procedimientos, mejorando la capacitacin a los trabajadores o disciplinndolos constructivamente y consistentemente. Educarn y entrenarn al personal sobre los peligros en el trabajo TRABAJADORES Cumplan en sus trabajos aplicando los estndares y procedimientos de trabajo. Se conduzcan de un modo tal que aumenten su seguridad personal y la de sus compaeros de trabajo. Informen los peligros observados y hagan las sugerencias para su control. Cooperen y contribuyan para el xito del Programa del Plan de Gestin POLITICA SOBRE EL MEDIO AMBIENTE

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Asumimos el compromiso de desarrollar y velar por una poltica definida por los Siguientes principios Total compromiso de la alta Direccin con la Poltica Ambiental Promover el mejoramiento continuo de los procesos y mejorar las normas ambientales vigentes Prevenir la contaminacin minimizando impactos que nuestras actividades ocasionan en el Medio Ambiente. Impulsar el uso de tecnologas limpias y de elementos no contaminantes Revisar y mejorar continuamente el Sistema de Gestin Ambiental buscando cada vez su perfeccionamiento. Generar en nuestra rea de influencia la conciencia sobre el beneficio que recibe el ser humano que vive en un ambiente sano. 7.-INFORMACIN E INVESTIGACIN DE INCIDENTES Se realiza con la finalidad de establecer las causas bsicas de los incidentes que se produzcan a fin de corregir fallas, omisiones y debilidades del sistema administrativo para evitar la repeticin de ellos. Disponer de informacin adecuada procesada sobre la ocurrencia de incidentes, sus efectos y causas, a objeto de facilitar y orientar la toma de decisiones para las medidas de prevencin que corresponda adoptar. La investigacin de incidentes, constituye una tcnica que permite conocer y eliminar las causa de estos. Para evitar repeticin de eventos o acontecimientos similares. La participacin de los diferentes niveles en la investigacin deber estar asociada a la magnitud o grado de severidad de las prdidas. Realizando una investigacin en forma adecuada, para establecer con precisin las causas y definir con exactitud las medidas correctivas.

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La participacin de los trabajadores en la informacin, anlisis y soluciones resulta un alto beneficio en la administracin de la gestin. 7.1.-ANTECEDENTES El propsito es investigar los incidentes, con la finalidad de determinar y controlar las causas que los generaron a fin de corregir fallas, omisiones y debilidades de la administracin y evitar su repeticin. Son motivo de investigacin todos los incidentes que ocurran en la empresa que generan lesiones a las personas, cualquiera sea su gravedad, dao a la propiedad, dao al medio ambiente, prdida por paralizacin de los procesos, derroches y cuasiaccidentes que a juicio del Superintendente de rea e Ingeniero Residente, tienen un alto potencial de prdida. a. TIPOS DE INCIDENTES INCIDENTE: empresarial. ACCIDENTE: acontecimiento no deseado que resulta un dao fsico a las personas. dao a la propiedad, prdida en los procesos y dao ambiental INCIDENTE DETERIORADOR: Acontecimiento no deseado que resulta en prdidas no accidentales, tales como: robos, multas y prdidas accidentales ocasionada por errores administrativos y derroche. CUASIACCIDENTE: Acontecimiento no deseado que bajo condiciones levemente diferentes pudo haber resultado en dao fsico a las personas, dao a la propiedad, prdidas en los procesos o dao ambiental. Acontecimiento no deseado que podra deteriorar o que deteriora la eficiencia de la operacin

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b.

RESPONSABILIDAD

EN

LA

INVESTIGACION

DE

INCIDENTES La responsabilidad por la investigacin de incidentes estar relacionada con la delimitacin de reas de responsabilidad. El rea responsable por los recursos asignados, ser la que investigue el incidente. La responsabilidad por la investigacin de los incidentes deber estar relacionada con la magnitud o grado de severidad de las prdidas. Ocurrido un incidente sea este con lesiones, daos a la propiedad, prdidas en el proceso, dao ambiental, incidente deteriorador y cuasiaccidentes, debern ser informados e investigados, de acuerdo a lo siguiente: LESIN Todo trabajador que sufra un accidente con lesin, cualquiera sea su gravedad, debe denunciar el hecho a su Jefe directo, quin lo llevar enviar al centro de salud ms cercano. La denuncia e investigacin del accidente se debe registrar en el formato CP-04 N 02, dentro de las 24 horas siguientes de ocurrido el accidente la investigacin deber ser realizada y revisada de acuerdo al cuadro de responsabilidad de la investigacin. DAO Todo trabajador debe denunciar cualquier dao a la propiedad, al medio ambiente o detencin de proceso a su Jefe directo, quin informar a su jefatura superior, la cual determinar la investigacin respectiva La denuncia e investigacin de los incidentes, ser registrado en el formato CP-04 N 2 dentro de las 48 horas siguientes a la ocurrencia.

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7.1INCIDENTE DETERIORADOR Y CUASIACCIDENTE Todo trabajador debe denunciar cualquier incidente deteriorador o cuasiaccidentes a su Jefe directo, quien informar a su jefatura superior para su investigacin respectiva. La determinacin de investigar estar basada en el juicio profesional y en el concepto de criticidad potencial del riesgo. La denuncia e investigacin de estos incidentes ser registrada, en el formato CP-N 04 dentro de las 48 horas siguientes a la ocurrencia de estos. Los Superintendente de rea y los Ingenieros Residentes. harn mensualmente el seguimiento del control de cumplimiento de las acciones remdiales surgidas de las investigaciones de incidentes, estableciendo en porcentaje de acciones remdiales ejecutadas, pendientes en ejecucin y desestimadas en formatos CP-4 N 3 y 4. Mensualmente se reportar el cumplimiento cuantitativo para que sea analizado en las reuniones correspondientes. La evaluacin cualitativa, se har con el fin de revisar la precisin del anlisis causal y la coherencia con las acciones remdiales. 8. CONTROL DEL MEDIO AMBIENTE Castrovirreyna Compaa Minera S.A., consiente de la importancia en la conservacin del Medio Ambiente y la prevencin de la contaminacin cumpli en un 100% los seis proyectos de Mitigacin del Programa de Adecuacin y Manejo Ambiental y desarroll responsablemente sus operaciones en armona con la conservacin mejoramiento del Medio Ambiente, promocionando el continuo de sus miembros para superar los

estndares de las normas Ambientales. Nuestro compromiso como todo ciudadano consciente, es proteger el ambiente dentro del entorno de nuestro trabajo, comprometiendo los aspectos poblacionales. Flora, fauna y ecosistema.

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La Administracin debe tomar la debida importancia incorporando mecanismos, para evitar peligros y molestias a los vecinos y proteger el ecosistema. Orientando su accionar a establecer una cultura de proteccin del medio ambiente y al mismo tiempo mitigar impactos ambientales. Se desarrollar programas de educacin sistemtica a fin de crear conciencia y asimilacin de los conceptos ecolgicos en el trabajador, orientando a dar cumplimiento a las Normas Legales Reglamentos relacionados con el medio ambiente. La Empresa hizo la inversin de 421,750 dlares americanos en la ejecucin de los seis proyectos, correspondiendo al perodo del ao 2,005 la cantidad de 51, 810 dlares. 8.1PROGRAMA DE MEDICIN Tiene como propsito los siguientes: Identificar los agentes fsicos, qumicos, biolgicos y procesos operacionales que causen dao al aire, agua, suelo y a las personas que habitan en el entorno del centro de trabajo. Evaluar los agentes contaminantes que se generan en los procesos productivos de la empresa y determinar los agentes que pueden causar daos al medio ambiente realizar cambios ingenieriles con el fin de minimizar los impactos ambientales o eliminarlos. Mantener un programa de concientizacin y capacitacin para instruir al personal de la empresa sobre el cuidado del medio ambiente. 8.2AMPLITUD A. CATASTRO DE ASPECTOS AMBIENTALES SIGNIFICATIVOS Toda la administracin en su conjunto identificarn aquellas operaciones y actividades que estn asociadas con los aspectos ambientales significativos: Emisiones atmosfricas. Descarga a cuerpo de agua.

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Manejo de residuos industriales. Uso de materias primas y recursos naturales. Otros ternas ambientales. B. MUESTREO Y/O MEDICIN DE LOS AGENTES CONTAMINANTE Los muestreos y/o mediciones de los agentes contaminantes se realizarn mediante los mtodos aceptados en la gua de monitoreo del Ministerio de Energa y Minas. Las muestras se enviarn a un laboratorio autorizado por el Ministerio. Cuyos resultados debern registrarse en formularios y archivarse en los registros de control ambiental. C. EVALUACIN DE LOS AGENTES CONTAMINANTES DEL ENTORNOLa evaluacin de los resultados se tomar utilizando como base los lmites mximos permisibles estipulados en las normas ambientales para la actividad minera. En la evaluacin se considerar como impactos ambientales aquellas cuyas concentraciones de los agentes contaminantes sobrepasen los lmites permisibles. El Auditor Ambiental emitir el listado de agentes contaminantes que existen y que es necesario controlar para evitar daos al medio ambiente.

D.

SEGUIMIENTO

A

PROYECTOS

DE

MITIGACIN

AMBIENTAL.El Auditor Ambiental, har un informe de las evaluaciones de los agentes contaminantes, con la finalidad de proponer un sistema de control que garantice la mitigacin del ambiente afectado. El Auditor Ambiental, determinar las medidas de mitigacin de impactos ambientales respecto de: Identificacin de la causa de no conformidad Identificacin necesarias. Implementacin o modificacin de los controles necesarios para evitar la repeticin de no conformidades. de implementacin de las acciones correctivas

CAPITULO IV 28

4.-MARCO TEORICO 4.1. CONTAMINANTES MS COMUNES DE LAS AGUAS DE MINA La singularidad de cada empresa de minera as como el contexto ambiental de cada una determinar los principales problemas de contaminacin de las aguas, que pueden ser de los tipos ms variados. Se pueden encontrar contaminantes prcticamente en todas las minas, y otros son comunes a un conjunto de empresas con caractersticas similares, otros son muy particulares a determinado tipo de yacimiento o de proceso de beneficiamiento, entre ellos tenemos: cidos.- Provenientes del mismo yacimiento mineral o estril cuando se producen minerales de sulfuros; las reas de generacin de drenaje cido en minas incluyen las pilas de estril y las reas de disposicin de desechos. La eventual contaminacin de las aguas por cidos puede tambin tener origen en el transporte y manipulacin de cidos empleados como reactivos en los procesos de beneficiamiento del mineral, por ejemplo la lixiviacin cida del mineral de cobre. Cianetos.- Empleados en la lixiviacin de mineral de oro. La eventual contaminacin por cianetos puede producirse debido al drenaje de solucin lixiviadora, a infiltraciones en el suelo a partir de pilas de lixiviacin o tambin durante el transporte del insumo, que es el caso que el evento contaminante puede producirse lejos de la mina. Metales.- En general provenientes del mismo mineral y por lo tanto pueden tener origen en la mina, en las pilas de estril, en los patios de almacenamiento de mineral o concentrado, en las reas de disposicin de desechos o en

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cualquier otro componente de la mina. La contaminacin por metales se agrava en el caso de acidez de las aguas, pues la mayora de ellos presenta mayor solubilidad con bajo pH. La presencia de metales est siempre asociada a la produccin de drenaje cido, pero evidentemente tambin puede acontecer independientemente de ella. Radionclidos.- Presentes evidentemente en minerales radioactivos de uranio, torio, tierras raras y otros, pueden tambin encontrarse en yacimientos de otros minerales, como aquellos asociados a chimeneas alcalinas, que generalmente presentan alta radioactividad natural. El radio226 es considerado el principal radionclido contaminante de las aguas en minera, debido a su alta solubilidad y efectos radiolgicos. Sales.- Diversos tipos de sales pueden encontrarse en los efluentes lquidos de minas, con origen en el propio substrato geolgico o en reactivos. En cuencas de desechos es relativamente comn la acumulacin de sales, principalmente en regiones de clima rido o semi-rido. Los solubles pueden contaminar las aguas subterrneas. Compuesto de nitrgeno y fsforo.- Provenientes del mineral o de productos utilizados en el beneficiamiento, como reactivos de flotacin.

4.2. AGUAS CIDAS DE MINA (DAM). 4.2.1 DEFINICION DE AGUAS ACIDAS DE MINA Son aguas que se producen como resultado de la oxidacin qumica y biolgica de sulfuros metlicos, especialmente pirita o pirrotita, que se

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pueden encontrar presentes o formando parte de botaderos, relaves, basuras municipales, etc. Drenaje cido de mina es el agua contaminada originada de la explotacin minera, ya sea superficial o profunda, tpicamente de alta acidez, rica en sulfato y con niveles elevados de metales pesados, principalmente hierro, manganeso y aluminio. Debido a la alta cantidad de hierro oxidado, el drenaje cido de la mina es a menudo rojizo coloreado. La oxidacin se produce cuando las rocas que contienen sulfuros son expuestas al aire y al agua. 4.2.2 FUENTES PRINCIPALES DE GENERACIN DE AGUAS CIDAS Las principales fuentes para la generacin de aguas acidas de mina son: Botaderos de material estril. Botaderos de sulfuros de baja ley Relaves (de flotacin) y eventuales derrames de concentrados. Zonas fracturadas (crter) en superficies de minas subterrneas. Grandes Tajos de la minera a cielo abierto. Lavado de las paredes de minas a cielo abierto; Terrenos de minas metlicas; Terreros de minas de carbn sulfuroso; Montones de lixiviacin; Exposicin natural de rocas que contienen sulfuros. Otras fuentes de produccin son:

El proceso de generacin de drenaje cido de minas DAM es dependiente del tiempo e involucra: Procesos de oxidacin (qumica y biolgica). Fenmenos fisicoqumicos (ejemplo: precipitacin) El drenaje cido de la mina ocurre cuando los minerales del sulfuro se ponen en contacto con el oxgeno y el agua, condiciones favorables para su oxidacin qumica o a la

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oxidacin rpida por bacterias tales como Thiobacillus ferrooxidans (aceleran las reacciones). 4.2.3 PRINCIPALES ELEMENTOS QUE INTERVIENEN: Los elementos principales en la formacin del DAM son: Los sulfuros reactivos El oxigeno El agua (vapor o liquida) Bacterias como elemento catalizador 1. Si la reaccin es lenta, el efecto sobre el medio puede ser despreciable. 2. Si la velocidad de reaccin es acelerada, genera rpido aguas acidas y contamina el entorno.

Velocidad de reaccin es importante: ver Fig. 1

La velocidad de reaccin depende de varios factores: Temperatura, cantidad de sulfuros (pirita ms reactivo y menos reactivo plomo, cinc o cobre), granulometra, presencia de agua, aire y bacteria (depende de temp. y pH) 4. 2.4 REACCIONES QUIMICAS PARA LA FORMACION DEL DAM: El mineral ms comn de sulfuro, se puede oxidar por mecanismos directos. Estos mecanismos son ilustrados por la serie siguiente de ecuaciones: La generacin de aguas cidas es el resultado de una serie compleja de reacciones qumicas que involucra:

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Generacin de cido sulfrico, debido a la oxidacin de los sulfuros por accin combinada de agua y oxgeno. Reacciones autocatalticas y cuya velocidad es acelerada por actividad bacteriana.

Si el ambiente circundante es suficientemente oxidante, mucho de los iones ferrosos se oxidarn a iones frricos.

A valores de pH entre 3,5 a 4,5 el ion frrico es catalizado por la bacteria Metallogenium y a pH por debajo de 3,5 la reaccin es catalizada por la bacteria Thiobacillus ferrooxidans. Por lo general, a pH entre 2,3 a 3,5 el ion frrico por hidrlisis precipita como hidrxido Fe(OH)3 (slidos de color amarillo, naranja o rojo), lo que provoca un descenso del Ph

Algunos cationes frricos (Fe3+) que no precipitan en la solucin, pueden seguir oxidando adicionalmente a la pirita (catlisis) y formar nuevamente iones ferrosos, sulfato e hidrgeno.

Basados en estas reacciones bsicas simplificadas, la generacin cida que produce el hierro de la pirita el cual eventualmente precipita como Fe(OH)3 puede ser representada por la siguiente reaccin:

Por lo tanto, la reaccin final para estabilizar el ion frrico formado a partir de la oxidacin de la pirita, sera:

Existe

el

consumo del cido

generado

(neutralizacin)

por

los

componentes presentes en el mismo material.

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Las reacciones dan como resultado la precipitacin de sulfato de calcio e hidrxidos metlicos, oxi-hidrxidos y otros compuestos. La calcita dar la siguiente reaccin: CaCO3(s) + 2H+ Ca+2 + H2CO3(ac) Si la capacidad de consumo de cido es ms alta que la generacin de cido, es posible que el drenaje sea neutro o alcalino. Si la capacidad de consumo de cido es ms baja que la generacin de cido, es posible que el drenaje sea cido. Las bacterias que pueden hacer las reacciones de oxidacin : Acidithiobacillus ferrooxidans Leptospirillum ferrooxidans Otras especies

REACCIONES DE OXIDACIN-GENERACIN DE ACIDO Azufre elemental puede ser oxidado por bacterias S + 3 O2 +H2O ACIDO

H2SO4

Las bacterias pueden hacer esta reaccin son : Acidithiobacillus ferrooxidans Acidithiobacillus thiooxidans Otras especies

REACCIONES DE OXIDACIN DE OTROS SULFUROS-GENERACIN DE

Otros sulfuros metlicos (MeS), pueden contribuir a la disolucin de iones metlicos (Me: Fe, Zn, Cd, Pb, Cu, Ni, etc). MeS(s) + O2(ac) Me+2 + SO4-2 MeS(s) + 4Fe2( SO4)3 +4 H2O Me+2 + 8 Fe SO4 + 4H2SO4 Las bacterias tambin pueden catalizar estas reacciones hacindolas ms rpidas. REACCIONES DE OXIDACIN-GENERACIN DE ACIDO +2

En resumen, de las reacciones importantes en la generacin de acidez:

4Fe + O2(ac) + 4H+ 4Fe+3 + 2H2O La oxidacin de Fe(II) no requiere la participacin de bacterias,

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pero si ellas se encuentran presentes, esta reaccin puede ser 106 veces ms rpida. S + 3 O2 + H2O H2SO4 La oxidacin de azufre slo se produce en presencia de bacterias. HIDRLISIS DE IONES METLICOS Los iones metlicos pueden generar acidez protnica, si el Me+2 se hidroliza, de acuerdo a: Me+2 + 2H2O Me(OH)2 (s) + 2H+ por hidrlisis (pH superiores, y Por lo tanto, los iones metlicos pueden producir Iones hidrgeno disminuyendo el pH). Contaminacin si se disuelven (pH entre 4.5 a 7) PRESENCIA DE ARSENOPIRITA Si arsenopirita que se encuentra presente se oxidar directa o indirectamente: FeAsS(s) + 4 1/2 O2(ac) + 2H2O HAsO2 + FeSO4 FeAsS(s)+ 2Fe+3 +4H2O 2H3AsO4(ac) +4FeSO4 + 2H+ Tambin pueden ser procesos catalizados biolgicamente .

EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA VELOCIDAD DE OXIDACIN BIOLGICA Y QUMICA DE LA PIRITA

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ETAPAS EN LA FORMACION DE AGUAS ACIDA DE MINAS El drenaje cido de minas se observa como un proceso en tres etapas, definidas por el pH del agua en el microambiente de los minerales sulfurados: Etapa I, se genera acidez y rpidamente se neutraliza en las etapas inciales. El drenaje de agua es casi neutro Etapa II, contina la generacin de cido y se agotan los minerales carbonatados, el pH del agua disminuye y el proceso se encamina hacia su segunda etapa. Bajo pH 4.5 ocurren reacciones de oxidacin (qumicas y biolgicas). Etapa III, a medida que los minerales alcalinos se consumen, se produce acidez a mayor velocidad que el consumo, por lo que el pH continua disminuyendo. 4.2.5 CARACTERSTICAS PRESENTAN LAS AGUAS CIDAS DE MINA (DAM).

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Las caractersticas de los DAM dependen del tipo de formacin que se tiene por ejemplo existen DAM netamente alcalinas o netamente bsicas que dependern de los minerales que lo constituyen ya que no siempre se encuentran yacimientos de composicin sulfurosas porque tambin existen yacimientos de carbn. Las aguas cidas de mina presentan: Valores de pH por debajo de 7 hasta 1.5 Alcalinidad decreciente y acidez creciente Concentraciones elevadas de sulfato Concentraciones elevadas de metales (disueltos o totales) Concentraciones elevadas de slidos disueltos totales. Tratamiento de drenaje de cidos de minas en humedales construidos 4.2.6 METODOS DE TRATAMIENTOS DE AGUAS ACIDAS DE MINA Dentro del tratamiento de aguas acidas de mina tenemos dos grandes grupos: Tratamiento por mtodos activos Tratamiento por mtodos pasivos 4.2.6.1Tratamiento Activo El objetivo es entregar un lquido con una composicin de acuerdo a las normas existentes para descarga de efluentes lquidos. Los contaminantes son precipitados formando un lodo que se puede disponer en una forma ambientalmente aceptada. TRATAMIENTO QUMICO ACTIVO DE DRENAJES CIDOS Se basan en la adicin de sustancias alcalinas como: Cal o cal hidratada, caliza triturada, sosa custica, carbonato sdico o amoniaco,

Objetivo: conseguir la neutralizacin del cido y alcanzar las condiciones adecuadas para la precipitacin de los metales pesados. Los metales precipitan como hidrxidos insolubles en intervalo de pH entre 8,5 a 10. El hierro ferroso se convierte en hidrxido ferrico a pH superior a 8,5.

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El manganeso se transforma en insoluble cuando el pH es superior a 9,5. El aluminio precipita en el agua a un pH de 5,5 pero se vuelve otra vez soluble a pH superior a 8,5. Por estas razones, dependiendo de la clase de metales y su concentracin en las aguas cidas se elegir el mtodo de tratamiento qumico ms apropiado. En muchas instalaciones se suele trabajar elevando el pH hasta aproximadamente 9,0 en trminos medios, pues en condiciones de mayor basicidad tambin aumenta la solubilidad del plomo y el cinc. Etapas o Pasos del Proceso de Tratamiento Activo La mayora de sistemas de tratamiento activo para aguas cidas de mina estn basados en la precipitacin de hidrxidos, que se realiza en un proceso de tres pasos: Oxidacin (para convertir Fe2+ en Fe3+): se realiza por cascada de aireacion. Fig.1 Dosis con lcalis, especialmente Ca(OH)2 pero tambin con Na(OH)2, NaHCO3 y otras sustancias. Sedimentacin.

Fig. 1. Precipitados de oxihidrxidos de Fe en aguas cidas, Intensificacin del proceso: Mejorar eficiencia del proceso, por ejemplo:

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I. La oxidacin se realiza tradicionalmente por una cascada de aireacin. Sin embargo, en circunstancias apropiadas el proceso de oxidacin puede intensificarse por la aplicacin de otros enfoques mecnicos, o por el uso de reactivos qumicos (especialmente perxido de hidrgeno (H2O2)). II. En cuanto al proceso de dosis con lcalis, cada reactivo tiene sus propias ventajas e inconvenientes. Generalmente el reactivo ms econmico es la cal apagada (Ca(OH)2). Sin embargo, donde se precisa precipitar altas concentraciones de Mn, Zn y/o Cd, la sosa custica (NaOH) suele resultar ms barata todava. Donde el espacio disponible para una planta de tratamiento es muy pequeo, se puede usar amonaco (en forma de gas).Neutralizacin OXIDACIN

Principales operaciones unitarias en una planta de tratamiento qumico del DAM pueden ser: poza de retencin aguas arriba para el DAM

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preparacin de cal (hidratacin, mezcla de pulpa) una o dos etapas de neutralizacin por agitacin tercera etapa para la eliminacin de otros metales o aniones separacin lquido/slido retencin de solucin del efluente tratado para muestreo previo a la descarga disposicin de residuo agentes de neutralizacin ms comunes utilizados en

Tratamientos qumicos ms comunes: Los instalaciones para tratar aguas acidas de mina, son los siguientes: Cal viva (CaO) o Cal hidratada Ca(OH)2 Caliza (CaCO3)/ cal (CaO) Sosa caustica Na(OH) Carbonato de sodio CO3Na2 La caliza CaCO3 es un material ms barato que la cal y fcil de manipular que otros productos qumicos. Suele utilizar para elevar el pH hasta 4 4,5 en una primera etapa de tratamiento y a continuacin seguir con el proceso empleando cal. Si se opta por ste tipo de tratamiento combinado, hay tener en cuenta que la caliza tiene una baja solubilidad y, adems, existe el inconveniente de recubrirse de precipitados de sales o sulfatos formados a partir de los metales disueltos en el agua. As por ejemplo, si la concentracin de hierro es superior a 5 mg/l, la caliza perder su efectividad al cabo de muy poco tiempo debido al citado recubrimiento de las partculas. Respecto al empleo de caliza en las plantas convencionales, en lugar de cal, sta tiene algunas ventajas entre las que destacan: producto barato, abundante y poco peligroso; no se requiere un control muy estricto en su alimentacin y los lodos que se producen son mucho ms densos y ms fciles de manejar. Por el contrario, los inconvenientes que plantea son: el requerimiento de cantidades muy grandes de este material, y el

b. Tratamiento con caliza/cal

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largo tiempo de retencin que se precisa para la neutralizacin (sobre todo cuando contienen cierta cantidad de doloma), ya que la velocidad de oxidacin del hierro es muy lenta (10 a 25 ppm/min) en el intervalo de pH (6,8 a 8,0) en el que se opera en este tratamiento. Tabla. Agentes empleados para la eliminacin de iones metlicos pesados por precipitacin.

Fases en el tratamiento qumico convencional de drenajes cidos La alteracin ms significativa sobre las aguas que produce la actividad minera es la polucin: 1. con partculas en suspensin y 2. la acidificacin de las mismas Lo que incide directamente sobre la calidad de las aguas y el aprovechamiento del suelo. Por lo que, se requiere un control de los parmetros fsico-qumicos y un adecuado tratamiento de los efluentes, que por lo general se realiza en dos fases: a. Eliminacin de slidos en suspensin por decantacin b. Neutralizacin qumica de las aguas cidas a. Eliminacin de slidos en suspensin por decantacin

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Los slidos en suspensin constituyen una de las fuentes ms frecuentes de contaminacin fsica de las aguas. Esta se produce por la fuerza erosiva del agua que provoca en su circulacin superficial el arrastre de partculas slidas. El tratamiento ms comn consiste en retener las aguas en unos embalses o reposadores durante un tiempo suficiente para que se produzca la decantacin de los slidos. Si el agua clarificada no esta contaminada qumicamente y cumple los estndares de calidad requeridos, este agua puede verterse directamente a un cause pblico o reutilizarse en las operaciones de la explotacin minera, caso contrario, debe procederse a su tratamiento en una instalacin mediante un proceso qumico. b. Neutralizacin qumica de las aguas cidasEl proceso de neutralizacin de las aguas cidas mediante la adicin de sustancias alcalinas es el que actualmente se lleva a cabo en la mayora de las minas que generan efluentes de este tipo. El tratamiento en las plantas convencionales se realiza en tres etapas: se utilice son: neutralizacin, oxidacin y precipitacin.

Las reacciones principales que tienen lugar segn el tipo de agente alcalino que

1b. Neutralizacin del cido con una base. Con cal:

Con caliza:

2b. Oxidacin del hierro ferroso o frrico.

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Se lleva a cabo tomando oxgeno de la atmsfera mediante la agitacin de las aguas en unos tanques. Con esto se consigue modificar el estado del hierro hacindolo insoluble. Fe2+ + 1/4O2 + H+ Fe3+ + 1/2H2O 3b. Precipitacin de los hidrxidos de hierro. Los hidrxidos se forman al reaccionar el sulfato frrico con los agentes alcalinos. Con cal:

Con caliza:

La separacin de los slidos insolubles se realiza en decantadores circulares o rectangulares, ayudada por la accin de floculantes. La filtracin en las diversas variantes puede emplearse como sistema complementario. Los agentes alcalinos a emplear son muchos: cal rpida, cal hidratada, roca caliza, caliza en polvo, magnesita, doloma, sosa custica, cenizas de sosa e hidrxido de amonio. Pero, en la prctica los ms usados son: la cal, la cal hidratada y la caliza. La concentracin de metales pesados en el efluente puede reducirse por precipitacin como hidrxidos a distintos valores de pH, por ejemplo el pH mnimo para el Pb+2 es 6,3; para el Fe+2 es 9,5 y para el Mn+2 es 10,6. Hay que tomar precauciones cuando estn presentes metales anfteros como el cinc y el aluminio que se disuelven en la solucin si sta es demasiada alcalina. Tratamiento tipo de aguas cidas en una planta convencional El proceso de tratamiento ms comn utilizado en el tratamiento de aguas cidas es el que emplea cal, en cuya etapa inicial se produce la neutralizacin de la acidez y finaliza con la oxidacin del hierro ferroso para formar hidrxido frrico que es insoluble y precipita.

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4.2.6.2TRATAMIENTO PASIVO Objetivo principal del tratamiento pasivo. 1. Supresin de la acidez, 2. Precipitacin de los metales pesados 3. Eliminacin de los slidos en suspensin. Para ello actan las de Eh cambiando condiciones

(potencial de oxidacinreduccin) y pH del influente de forma que se favorezca la formacin de especies insolubles que precipiten y retengan la carga contaminante. Por lo general, en los sistemas pasivos se recurre al uso de: material alcalino para neutralizar la acidez. a substratos orgnicos para crear ambientes reductores. y al empleo de bacterias para catalizar las reacciones y acelerar los procesos que forman precipitados. En el diseo y la configuracin del tratamiento se debe asegurar una buena circulacin y distribucin del influente dentro del sistema, con el fin de maximizar el tiempo de contacto entre el flujo de agua contaminada con los elementos y materiales que componen cada dispositivo de tratamiento. Parmetros bsicos de seleccin La acidez y la alcalinidad de un drenaje de mina son parmetros bsicos en la seleccin del tipo de tratamiento pasivo; representan la capacidad de esas aguas para neutralizar una base o un cido.

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Mtodos de tratamientos pasivos I.1 METODO WETLLAND Los mtodos de tratamiento pasivo se basan en los mismos procesos fsicos, qumicos y biolgicos que tienen lugar en los humedales naturales (wetlands), en donde se modifican favorablemente ciertas caractersticas de las aguas contaminadas, consiguiendo la eliminacin de metales y la neutralizacin del pH. Requieren una gran rea comparada con los sistemas activos, sin embargo, consumen menos energa y menos reactivos. Requieren menos atencin operacional y mantencin. La vida util de un sistema pasivo es de entre 20 a 30 aos. Tienen su origen en la observacin de lagunas naturales que reciban DAM, las cuales transformaban el agua contaminada en agua limpia. Se basan en la degradacin natural que se produce en los suelos pantanosos bajo condiciones aerbicas en la superficie y lentamente se van dando las condiciones anaerbicas que permiten el desarrollo de las bacterias sulfato reductoras. TRATAMIENTOS PASIVOS DEL WETLAND 1. Humedales artificiales (aerobios o anaerobios) 2. Drenajes txicos calizos (ALD), 3. Los canales txicos calizos (OLC)

1a. Humedales artificiales (aerobios) Una unidad aerobio es una celda rellena con una somera capa de algn sustrato (generalmente orgnico) sobre el cual plantan especies vegetales (carrizo, juncos, hichu, etc.) resistentes a las condiciones de solucin a tratar y que tengan un papel activo como depurador. Este sistema se utiliza para la eliminacin de Fe y Mn (tambin Zn en forma de carbonato, en aguas netamente alcalinas (pH >6). Aqui

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predomina los procesos de oxidacin e hidrlisis, junto con los mecanismos de sedimentacin. El espesor de la lmina de agua no debe superar los 30 cm. El substrato oxigenado del humedal propicia la formacin de un hbitat para que se desarrollen ciertas comunidades de organismos (algas, bacterias) y musgos que actan como catalizadores en la reaccin de oxidacin de los contaminantes presentes en el humedal, transformando en el caso del hierro el Fe2+ a Fe3+, el cual finalmente precipita en forma de hidrxido.

Las plantas pueden transferir hasta 45 g O2/m2/dia a travs de sus races y crear una zona aerobia en el sustrato del humedal donde se produce la oxidacin y precipitacin de metales

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Este proceso solo es solamente apto para soluciones alcalinas. Para el tratamiento de un agua acida por esta va es necesario un pretramiento para neutralizar Densidad de plantas= 10 plantas /m2 Un sistema aerobio suele consistir en una o varias celdas conectadas por las que circula el agua lentamente por gravedad, establecindose un flujo horizontal superficial (Fig. 1). Para favorecer la oxigenacin del agua y mejorar la eficiencia en el tratamiento se disean sistemas que incluyan cascadas, lechos serpenteantes y balsas de grandes superficies con poca profundidad.

Reacciones qumica Las bacterias presentes en la columna de agua, substrato y rizsfera (zona de races) pueden catalizar la oxidacin de metales, particularmente la oxidacin de Fe2+ a Fe3+ y en menor medida el Mn, segn las siguientes reacciones: 47

En los humedales aerobios las reacciones de oxidacin son los mecanismos dominantes en la remocin de metales, que precipitan como xidos, hidrxidos y oxihidrxidos debido a la hidrlisis de, Al3+ y Mn4+ principalmente, Fe3+ aunque estas reacciones tambin generan acidez y se desarrollan a pH bajos. (Fig. 2).

Fig.2. Procesos de oxidacin-reduccin inducidos por la actividad bacteriana y las plantas en humedales.

Criterios para el diseo En el diseo se tienen en cuenta: Espesor de la lmina de agua. Tiempo de retencin en el sistema. Composicin del substrato. rea superficial o superficie de oxidacin del humedal.

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Aportes del agua al sistema (precipitaciones, escorrentas, etc.) y las descargas (infiltracin, evapotranspiracin, etc.). Tipo de plantas (Fig.) a seleccionar en funcin de las concentraciones y variedad de metales presentes en el influente. Requerimiento de grandes superficies de terreno (limitacin), para lograr el mayor tiempo de retencin del agua en el sistema y permitir la adsorcin y el intercambio inico, as como la oxidacin y precipitacin de los metales.

Dimensionamiento de un humedal aerobio La principal variable a tener en cuenta es la carga metlica (q) que lleva el agua de mina a tratar. Ecuacin: q (g/da) = Q (l/min) x Cm(mg/l)x(1g/103mg)(1440min/1dia) = 1,44 QxCm Ejemplo: Calcular la carga de entrada en el humedal, para tratar un agua de mina cuyo caudal es 10 litros/min y sus concentraciones son: Fe = 40 mg/l y Mn = 8 mg/l Carga Fe = 10 l/minx40 mg/lx(1g/103 mg)(1440 min/ 1 da) = 576 g Fe / da Carga Mn = 10 l/minx8 mg/lx(1g/103 mg)(1440 min/ 1 da) = 115,2 g Mn / da 1b. Humedales Artificiales Anaerobios o balsas orgnicas Las humedades aerobios fueron las primeras tecnologas pasivas que se emplearon para el tratamiento de agua de mina. Pronto se hizo patente el problema de estos sistemas: al ser aplicadas a un agua netamente acida, provocaban un nuevo descenso de pH en las mismas, debido a la liberacin de protones durante la hidrlisis de Fe3+ y del Al3+. Con el desarrollo de la tecnologa se contrasta el efecto de disminucin de pH agregando una capa de sustrato orgnico (compos) As tenemos la nueva estructura de humedales anaerobios:

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la altura de la lmina de agua ha de superar los 30 cm. Esta lmina cubre un substrato permeable de un espesor de 30-60 cm formado mayoritariamente por material orgnico (70-90% de estircol, compost, turba, heno, aserrn, etc.), que est entremezclado o bien dispuesto sobre una capa de caliza.

Los elementos principales de un humedal anaerobio Vegetacin emergente de alta productividad para reponer la materia orgnica consumida. La plantas en el humedal ayudan a precipitar y filtrar elementos en suspensin, transfieren oxgeno a travs de sus races a la zona anaerobia del substrato (rizsfera) para oxidar metales txicos como el Pb que precipitan dentro del substrato y evitar su adsorcin por las plantas, facilitar reacciones microbianas plantas (Fig. a). - Sustrato rico en materia orgnica descompuesta (compost, turba, estircol, otros) para iniciar y mantener los procesos de reduccin del sulfato y eliminar el oxgeno disuelto en el agua. Adems, la materia orgnica es una importante fuente de energa para el metabolismo microbiano. que incluyen oxigenacin y nitrificacin/denitrificacin indispensables para la vida de las

50

-

Altura de agua y rgimen de caudales necesarios para

mantener las condiciones anaerobias y facilitar el hbitat de las bacterias sulfato-reductoras (Fig. b). - Disponer de un substrato en el lecho de humedal que aporte alcalinidad al medio (caliza machacada) y ayude a neutralizar el pH.

Fig .(a) Ingreso de oxgeno a travs de las races de las

plantas del humedal.

51

Fig.(b). Bacteria anaerobia sulfato-reductora que fomenta la precipitacin de sulfuros a partir de la reduccin de los sulfatos y los metales disueltos en el agua (habitan a pH>6 a pHTotal slido en suspensin Eh => Conductividad elctrica (S/cm => micro siemens/cm.)

71

Un SMRA debe considerar: Las fuentes potenciales de descargas de contaminantes relacionadas con las operaciones mineras y de beneficio en la Mina San Genaro , las caractersticas y utilizacin de las aguas subterrneas y superficiales que potencialmente pueden ser impactadas por las operaciones mineras y de beneficio y, las metodologas que pueden ser seguidas para eliminar o reducir, tratar y manejar apropiadamente las descargas. Todo SMRA puede variar de un lugar a otro dependiendo de: El tipo, tamao y extensin de las operaciones mineras/de beneficio. Los procesos llevados a cabo en las operaciones mineras/de beneficio. Las condiciones climatolgicas del sitio, y Las caractersticas fsicas y de ubicacin del sitio. Los impactos tratados son aqullos relacionados con la calidad del agua. Ciertas actividades asociadas con el manejo de agua, tales como la construccin de canales de drenaje, pueden ocasionar otros impactos como: Destruccin del paisaje Degradacin del ambiente visible Destruccin de la tierra agrcola y forestal Dao a las reas recreacionales Emisin de polvo durante la construccin Incremento de la erosin y sedimentacin, e Incremento de los niveles de ruido.

5.2.2- FUENTES POTENCIALES DE DESCARGAS CONTAMINANTES Las fuentes potenciales de descargas de contaminantes relacionadas a las operaciones mineras y de beneficio incluyen: 72

a) Drenaje de la mina, b) Unidades de desechos y pilas de mineral a) Drenaje de la Mina Durante las operaciones de drenaje se deben eliminar grandes cantidades de agua provenientes de las labores mineras. El agua resultante de las operaciones de drenaje en el tajo, del proceso de desbroce y de las minas subterrneas es descargada generalmente en aguas superficiales, aunque algunas pueden ser utilizadas como agua de reemplazo en los procesos de molienda - concentracin. El agua proveniente de las operaciones de drenaje puede contener alta concentracin de metales y, por lo tanto, contaminar las aguas superficiales. Adems, el drenaje cido de mina (DAM) generado en las labores mineras y en los tajos puede ser bombeado y descargado a las aguas superficiales. b) Depsitos y Pilas de Mineral Las pilas de desechos (por ejemplo, desmonte y material de desbroce, pilas de material residual de lixiviacin) canchas de relaves, y pozas de agua residual. Los depsitos pueden contribuir a la contaminacin del agua a travs de: 1) generacin de DAM y el transporte subsecuente de metales a las aguas superficiales y subterrneas a travs de escorrentas superficiales y lixiviacin. 2) Descarga de sedimentos en aguas superficiales a travs de la erosin y transporte en escorrentas superficiales. 3) Filtracin y derrame de pozas de aguas residuales Las pilas de mineral pueden contribuir a la contaminacin de aguas superficiales por medio de la descarga de sedimientos a travs de la erosin y transporte en las escorrentas superficiales. Debido a su naturaleza transitoria, las pilas de mineral rara vez constituyen una fuente de DAM. 73

5.2.3-MANEJO DEL DRENAJE ACIDO DE MINA (DAM) EN LA MINA SAN GENARO El Drenaje Acido de Mina (DAM) resulta de la oxidacin de minerales sulfurosos, particularmente la pirita, en roca cuando son expuestos al agua y al aire. A menudo, la generacin de DAM puede ser acelerada por la actividad biolgica, particularmente, el Thiobacillus ferrooxidans que se desarrolla vigorosamente en medios de pH bajo. Teniendo en cuenta las complejidades del DAM, la discusin en este documento gua. 5.2.4.- PROCESOS DE CONSUMO DE ACIDO La formacin de Drenaje Acido de Mina puede ser inhibido o retardado por las reacciones con otros componentes presentes en los desechos de mina o en el agua que se infiltra en los desechos de mina. La generacin de cido puede ser afectada por reacciones con: Carbonatos, Aluminosilicatos, y Otros compuestos Los carbonatos, como la dolomita y la calcita, son materiales que se encuentran presentes en la mayora de tipos de roca y pueden estar disponibles, ya sea en solucin o como slido, para consumir cido. Los minerales de silicatos. Los silicatos portadores de aluminio (aluminosilicatos) aunque

consumidores de cido menos efectivos que los carbonatos, pueden tener efectos significativos en el proceso de generacin de cido. En contacto con el agua, los silicatos y aluminosilicatos tienden a producir un pH alcalino. Tambin, cuando estn en contacto con los cidos, tienden a degradarse, consumen iones de hidrgeno y producen minerales de arcilla.

74

En resumen, para sistemas productores de cido ms lentos, la descomposicin del silicato y el consumo del cido pueden representar un control efectivo de generacin de cido. 5.2.5.- MINERALES CONSUMIDORES DEL CIDO El potencial de consumo del cido se proporciona como el peso (g) del mineral requerido para tener el mismo efecto neutralizador que 100g de calcita. Por ejemplo: El peso mol de sederita es de 116g. y el de calcita es de 100g. Por lo tanto, se requieren 116g. De sederita para suministrar la misma cantidad de alcalinidad de 100g. De calcita, a pesar de que ambos minerales no neutralizarn aguas de pH hasta el mismo nivel de pH como se mencione en la columna de pH de amortiguacin

Cuadro 3

RESUMEN DE MINERALES COSUMIDORES DE ACIDO Y SUS CARACTERSTICAS DE NEUTRALIZACIN Potencial de Mineral Composicin Consumo de cido1 Carbonatos Calcita Dolomita Siderita Magnesita Rodocrocita Witerita CaCO3 MgCa(CO3)2 FeCO3 MgCO3 MnCO3 BaCO3 CaFe(CO3)2 100 92 116 84 115 196 75 5.1 - 6.0 pH de Amortiguacin

5.5 - 6.9

Ankerita 108

Hidrxido Malaquita Gibsita Limonita Manganita Brucita Cu2CO3(OH)2 Al(OH)3 FeOOH MnOOH Mg(OH)2 74 26 89 88 29 1.1 - 6.0 1.2 - 3.7 3.0 3.7

5.2.6 -PREDICCIN Y TECNOLOGA DE CONTROL DE DAM Para prevenir y controlar este fenmeno, es importante entender los parmetros controladores en la generacin del DAM en la Mina San Genaro . El parmetro principal es la composicin mineralgica del material. Se divide en el potencial para producir acidez (potencial cido, PA) y el potencial para neutralizar la acidez (potencial de neutralizacin, PN). El PA es principalmente controlado por el tipo y contenido de sulfuros, sulfatos, y metales que pueden hidrolizarse (Ejem. Fe, Al, Mn). El PN est compuesto por los Carbonatos y silicatos La relacin de PA y PN y la accesibilidad de los sulfuros a la oxidacin decide si se va a desarrollar un ambiente geoqumico cido o neutro, lo cual decide la movilidad de los elementos liberados. Subsecuentemente, el clima decide en qu direccin va a movilizar los elementos. En un clima hmedo se moviliza hacia abajo, a un ambiente 76

reductor o, en un clima rido, hacia la superficie (va transporte capilar) a un ambiente ms oxidante En el Manejo de Desechos de la Mina San Genaro se describe una alternativa para la prediccin del drenaje cido de roca ejecutable en fases. Esta opcin en fases incluye:

Definir

las

unidades

geolgicas

(y

su

mineralizacin)

que

probablemente sern encontradas durante las operaciones de minera. Definir e implementar un programa de muestreo de materiales. Llevar a cabo pruebas de campo y laboratorio, de ser necesario. Evaluar la formacin potencial de DAM. Llevar a cabo mayor muestreo y pruebas, y Caracterizar los materiales de desecho en trminos de potencial de generacin de cido. 5.2.7.-GEOLOGA Y MINERALIZACIN Esta etapa comprende la identificacin de unidades litolgicas que probablemente sern encontradas al momento de las operaciones mineras y la descripcin de las propiedades geoqumicas y la clasificacin y tipo de mineralizacin presente en cada una de las unidades. Cada unidad puede presentar caractersticas en trminos de generacin de cido y potencial de neutralizacin. Adems es necesario identificar los tipos de minerales de sulfuro presentes y la forma en que ocurre la mineralizacin 5.2.8 MUESTREO DEL MATERIAL Las fuentes de muestras para las pruebas de prediccin de generacin de cido incluyen las pilas de desmonte o almacenamiento, relaves, paredes y roca del tajo que rodean las labores subterrneas. Se propone que las muestras de los emplazamientos mineros se obtengan del centro de la mina

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durante la perforacin exploratoria y el mineral gastado, de las pruebas metalrgicas. A.- FUENTES DE INFORMACIN Y MUESTRA La ubicacin de las muestras siempre deber anotarse en el plano del asiento y/o en la seccin geolgica apropiada, y donde deber marcarse en el campo y la ubicacin de determinar por levantamiento del plano se anotar las condiciones de clima y agua de drenaje en el momento del muestreo de manera ideal. Las fuentes de informacin y muestra se resumen en el cuadro:

Cuadro 4 FUENTES DE INFORMACIN DE UNA MUESTRA INFORMACION ETAPAS DE OPERACIN Exposiciones por excavacin de afloramiento Clasificacin de las rocas de mina Testigo de perforacin Muestreo de produccin Ensayo con testigo rea de trabajo botaderos Planificacin de mina Registro de almacenamiento o Distribucin de materiales en el asiento(relaves roca de mina construccin) Generacin de cido, apilamiento de roca de mina Estudio de botaderos perforacin de pilas y muestreo Perforacin de pila y muestreo Pruebas estticas Muestras de depsitos de 78

potencial de lixiviacin

relaves, botaderos, canteras de prueba, labores minero metalrgico. Pruebas de planta de piloto Pruebas cinticas, calidad de agua de referencia Calidad de agua de drenaje Monitoreo regular Parcelas de pruebas de campo Pruebas de planta de piloto

Las muestras debern ser frescas al momento de evaluarlas, o bien estar almacenadas en un ambiente seco y fresco, de manera que est protegida contra la oxidacin y el intemperismo evaluar la variabilidad Actualmente existe un considerable inters en la aplicacin de tcnicas geoestadsticas parea inherente de los depsitos geolgicos, Los programas de muestreo se disean asiento por asiento, para adecuarse a la variabilidad natural y a las preocupaciones especficas de cada uno de ellos. B.-TAMAO DE MUESTRA El tamao de cada muestra individual debe basarse en la heterogeneidad de la Unidad. Una unidad de roca, en la que los minerales son de grano fino y se diseminan por todo las masa, es considerable homognea si se lo compara con una unidad de roca en la que los minerales se presentan en veta, en algunos casos de hasta 50 cm. De ancho. Como pauta general, el tamao de la muestra de una unidad homognea(es decir, mineralizacin de sulfuros y alcalinos uniformemente distribuida diseminada) deber ser por lo menos al doble de la cantidad necesaria para la prueba. Sin embargo, para las pruebas estticas, se requiere una pequea muestra para el anlisis, se 79

recomienda un mnimo de 1Kg. Cuando hay heterogeneidad en pequea escala. 5.2.9.-PRUEBA DE CAMPO Y LABORATORIO A.-PRUEBAS CINTICAS Las pruebas cinticas de humedad de celdas son mucho ms completas y comprenden la maduracin o intemperismo de muestras bajo condiciones de laboratorio o de campo que simulan los cambios qumicos variados en el tiempo que se presentan en el material. Las pruebas cinticas se usan para confirmar el potencial para generar acidez neta que posee el material, determinar los porcentajes de oxidacin y neutralizacin del sulfuro, determinar las concentraciones del constituyente que se presentan en el drenaje cido y evaluar la efectividad de los mtodos propuestos para el control y tratamiento del DAM. Generalmente, las pruebas cinticas de laboratorio tienen una duracin de 20 semanas y proporcionan informacin cualitativa sobra la calidad del agua de drenaje. Las pruebas cinticas geoqumicas, llevadas a cabo en el emplazamiento minero en pilas o depsitos de desechos a escala piloto, pueden ser conducidas por un periodo de meses e incluso aos. El Manejo de Desechos de Mina describe y compara siete mtodos de pruebas cinticas geoqumicas. Estos mtodos son: Confirmacin de la investigacin Confirmacin modificada, Prueba de frasco agitado, Prueba de extraccin soxhelt (uso de frasco-condensador), Prueba de columna, y Prueba a escala piloto.

Objetivos: Confirmar el potencial de generacin de cido en el campo y predecir la calidad de agua de drenaje, a corto y largo plazo. 80

Las pruebas cinticas geoqumicas someten al intemperismo las muestras, con el fin de confirmar el potencial para generar acidez, determinar las velocidades de generacin de cido, oxidacin de sulfuros, neutralizacin y agotamiento de metales, para probar las tcnicas de control y tratamiento.

Son prueba compleja pero completa, pueden durar semanas, meses para ello primero hay que realizar el barrido y son bastante costosas.

B.-PRUEBA BALANCE CIDO BASE (BAB) La prediccin de la formacin de DAM es una tarea muy compleja. La tcnica ms aplicada para la prediccin si un material va a producir un exceso de acidez se llama balance cido base -BAB (cido base accounting ), ms conocida como prueba BAB. Hay que tener en cuenta que se trata de una fuerte simplificacin del sistema en discusin La prueba BAB trata de cuantificar el potencial de producir protones (potencial cido PA) de un cierto material basado en la cantidad de sulfuros y su capacidad de neutralizar es-tos protones con el contenido de carbonatos (potencial de neutralizacin -PN), utilizando las formulas C.-PRUEBAS ESTTICAS Los mtodos de prueba comunes para la prediccin del DAM son las pruebas estticas geoqumicas y las pruebas cinticas de humedad de celda de balance cido-base. Las pruebas estticas son rpidas y econmicas y, principalmente, se utilizan para proporcionar una indicacin preliminar del potencial generador de cido neto de un material permitiendo que el material sea categorizado ya sea, como generacin no cida, posible generacin cida o generacin cida. El Manejo de Desechos de Mina San Genaro describe y presenta los resultados de la comparacin de cinco tcnicas de pruebas estticas, que a continuacin presentamos: Prueba Inicial de Investigacin , 81

Prueba Sobek, Mtodo de produccin alcalina, Prueba de perxido de hidrgeno y Prueba de produccin de cido-neto Objetivos: Sirven para identificar las unidades geolgicas de un asiento con potencial para generar acidez neta. Definen el balance entre minerales potencialmente generadores de cido (PA) y los consumidores de cido (PN). Cuantificar el contenido de metales que pueden lixiviarse. Potencial de Neutralizacin Neto: PNN = PN PA.

Interpretacin de Pruebas Estticas: PNN* 20 Condicin de la Roca Generador neto Posible generador No generador Realidad Teora Prctica Prctica

TM de CaC03/1000 TM de muestra PN/PA >3 13 Peso molecular de azufre (32) 82 31.25

PA = Potencial de acidez mxima

PA* = % azufre x 31.25 Kg CaC03/TM material31.25= Viene de la estequiometria de la ecuacin. PN= Potencial de neutralizacin. PN*=: se determina en el laboratorio en funcin a la capacidad de consumo de Kg de CaC03/TM de muestra de mineral PNN = Potencial de Neutralizacin Neto

PNN = PN - PA

83

Figura 6 EFECTO DEL PH EN LA VELOCIDAD DE OXIDACIN BIOLGICA Y QUMICA

5.3.-

TRATAMIENTO DEL DAM EN LA MINA SAN GENARO La unidad Minera. San Genaro tiene sus 20 estaciones de monitoreo en la actualidad, los cuales la mayora de los vertimientos sobre el ro escalera son tratados mediante procesos de neutralizacin y aglomeracin;(Lechada de cal, Floculante aninico, Sulfato de aluminio magnafloc, ello de acuerdo a un cronograma establecido) En pozas diseadas para tal fin. Ejemplo del tratamiento en una de las pozas de monitoreo: Tanque 01 Cal-Al2(SO)3 Tanque 02 Floc. Aninico Tanque 03 Magnafloc

La prevencin del drenaje acido es preferible a su tratamiento. En algunos casos (especialmente para escombreras y balsas de retencin) es posible

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prevenir la generacin de lixiviados cidos par la instauracin de coberturas que previenen el contacto entre los sulfuros, el oxgeno y el agua. Estas coberturas suelen ser de arcilla ('coberturas secas'), o de agua profunda ('coberturas de agua'). Sin embargo, la prevencin completa de drenaje cido no es factible en muchos casas (especialmente cuan- do se trata de minas subterrneas), y la proteccin medio-ambiental precisa el tratamiento del resto del drenaje cido. 5.4.-PRINCIPIOS DE TRATAMIENTO Aunque los reactivos utilizados en sistemas pasivos son distintos de los que se usan en sistemas activos, los principios de tratamiento en ambos tipos de sistema son bastante parecidos. Se reconocen varios enfoques distintos para convertir metales en formas menos mviles: 5.5.-PRECIPITACIN DE HIDRXIDOS. En la Mina San Genaro casi todo los metales ecotxicos son susceptibles de formar slidos hidrxidos Fe(OH)3, Al(OH)3, Zn(OH)2, etc.). Reacciones tpicas de precipitacin de hidrxidos son las siguientes: Fe3+ + H2O Al3+ + H2O Fe(OH)3 + 3 H+ (1) Al(OH)3 + 3 H+ (2)

Se nota que ambas reacciones producen acidez, par la liberacin de tres protones (H+) para cada mol de metal hidrolizado. Esta acidez precisa neutralizacin en el proceso de tratamiento completo, y generalmente esta demanda para agentes neutralizantes es mucho ms grande que la demanda ejercida por el pH ambiente del agua subterrnea en su punta de salida. Aunque la precipitacin de hidrxidos se practica para remover los metales ecotxicos en solucin, los hidrxidos mismos tienen propiedades muy favorables a la absorcin de otros contaminantes. Par ejemplo, el proceso industrial para sacar arsnico de aguas es par con precipitacin con Fe (OH)3. Entonces el tratamiento total que se realiza par precipitacin de hidrxidos tiene ventajas aadidas, adems de los de la precipitacin misma.

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5.-REDUCCIN

BACTERIANA

DE

SULFATOS

Y

PRECIPITACIN

DE

SLIDOS SULFUROS. Las Aguas de Mina San Genaro contienen concentraciones muy altas de

sulfato (S042-). Existen varios gneros de bacterias que catalizan la reduccin de sulfatos a sulfuros. Se puede escribir la reaccin as: S042- + CH2O + H+ HS- + 2H2O + 2C02 (3)

Donde CH2O representa una fuente de carbona. Una vez que existen iones de HS- en solucin, los metales divalentes podran reaccionar y precipitarse como minerales sulfurosos, segn: HS- + M2. -+ MS + H+ (4)

Donde "M2+" representa Fe2+, Zn2+, Cd2+, etc. Por el consumo de un protn en la reaccin (3), y su liberacin en la reaccin (4) se puede conjeturar que el proceso de reduccin bacteriana de sulfatos no alterar el pH del agua. Sin embargo, siempre se ve un aumento considerable de pH par media de estas reacciones, porque la cantidad de S042- que se reduce es siempre mucho ms que la cantidad de MS que se precipita. Adems, el CO2 liberado en (3) se convierte en HCO3- (una fuente importante de alcalinidad) una vez que el pH sobrepasa 4.5. Es importante tener en cuenta que los minerales sulfurosos formados par estas reacciones son estables sola mente en condiciones reducidas, y par eso es ms aconsejable usar reduccin bacteriana cuando se sabe que se mantendrn estas condiciones indefinidamente. 5.7.- TIPOS DE TRATAMIENTO Estos procesos de tratamiento. Se distinguen dos tipos de tratamiento: activo y pasivo. 5.7.1.- TRATAMIENTO ACTIVO El tratamiento activo se entiende la aplicacin de los mtodos ortodoxos de depuracin de aguas residuales, que generalmente incluyen: 1. El uso de reactivos sintticos (en este caso, lcalis y floculantes)

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2. El usa de energa elctrica (para bombeo, para la mezcla de reactivos con agua etc.), y 3. Sedimentacin intensificada (en un estanque o en una clarificadora). Son aquellas que se basan en el procesamiento qumico del DAM mediante la adicin de reactivos neutralizantes: carbonato clcico, hidrxido sdico, bicarbonato sdico o hidrxido amnico. Estos reactivos llevan el pH a valores aceptables, y favorecen la precipitacin de la mayor parte de los metales pesados que pueda contener el agua. Su principal problema es que suelen ser reactivos con un cierto coste, que no siempre pueden emplearse de forma extensiva, para neutralizar grandes volmenes de DAM. En estos casos se aplican de forma local, ms que nada como un depurador de las aguas residuales de lavadero o de fondo de corta. Algunos procesos en los sistemas tratamiento activo incluyen en tecnologa de: 1. neutralizacin y precipitacin 2. Aireacin 3. Filtracin y osmosis inversa 4. intercambio inico 5. ablandamiento qumico Se presenta la lgica seleccin de los procesos activos establecidos para el tratamiento de aguas cidas. Figura 7 MARCO LGICO PARA LA SELECCIN DE PROCESOS DE TRATAMIENTO ACTIVO PARA AGUAS CIDAS DE MINA SAN GENARO

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La lgica presentada pretende guiar al usuario hasta la opcin ms barata en la mayora de casas reales. Enseguida, consideramos unos detalles importantes de los mtodos de tratamiento que se mencionan en la Figura 7 5.7.2.-TRATAMIENTO DE AGUAS ACIDAS METODO DE NEUTRALIZACIN Este mtodo consiste en la correccin del pH de las aguas efluentes. Como la mayora de las veces estas son cidas, la neutralizacin se efecta por adicin de una sustancia alcalina, como cal hidratada. La neutralizacin de aguas cidas tambin produce la precipitacin de metales, una vez que estos son usualmente solubles.

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En este caso, los metales se precipitan en forma de hidrxidos, que forman un material coloidal que tiende a permanecer en suspensin; es preciso entonces promover la separacin de los hidrxidos de la fase lquida, lo que puede conseguirse con la agregacin de floculantes. El empleo de reactivos con calcio, por otra parte, produce la precipitacin de carbonato de sodio (CaSO4 2H2O) formando un lodo (sludge) en el fondo del tanque de neutralizacin. Otros Reactivos: Cal viva (CaO), Soda custica (NaOH) Carbonato de calcio (CaCO3) Estos dos ltimos tienen costos bastante ms importantes, mientras que la cal viva requiere ms cuidados en la manipulacin.

SISTEMA DE NEUTRALIZACIN, COMPUESTO DE UN SILO DE CAL

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CalD re n a je de A l i m e n t1 8 0 m 3 / h ado de S o lid o s

Agua

pH Fe Cu Pb Zn

2 .8 254 3 .5 < 0 .0 5 2 0 .7

P o lim e r o C u a g u la n t e 5m g/l

pH 9 R e a cto r d e Cal y Lodo m 3 A ir e

E f lu e n t e

R un c t o r i r e un dosificador, e a tanqueAde preparacin del reactivo y dos reactores en donde 1 8 0 m 3 / h se N 1 promueve la correccin del pH. En este caso, son reactores con aeracin, con el P u lim ie n to R e a cto r 65 m 3 C l a r i f i c a d T ra n q u e objetivo de promover la oxidacin del hierro, transformando al oin Fe2+ en Fe3+, H 9 . 5 p N 2 de 235 m 2 menos soluble. De inmediato el efluente pasa por un clarificador, en donde se e 1 . 4 F 65 m 3 R e s ic la d o Z n 0 .2

La figura representa un sistema de neutralizacin, compuesto de un silo de cal,

C agrega un coagulante con la finalidad de p