1. CANCHAS DE RELAVESTRATAMIENTO DE AGUAS Y RELAVES

1.1. RELAVESEl relave (o cola) es un conjunto de desechos txicos subatmicos de procesos mineros y concentracin de minerales, usualmente constituido por una mezcla de tierra, minerales, agua y rocas.Los relaves contienen altas concentraciones de qumicos y elementos que alteran el medio ambiente, por lo que deben ser transportados y almacenados en tanques o pozas de relaves donde lentamente los contaminantes se van decantando en el fondo y el agua es recuperada o evaporada. El material queda dispuesto como un depsito estratificado de materiales slidos finos. El manejo de relaves es una operacin clave en la recuperacin de agua y para evitar filtraciones hacia el suelo y capas subterrneas, ya que su almacenamiento es la nica opcin. Para obtener una tonelada de concentrado se generan casi 30 toneladas de relave.Dado que el costo de manejar este material es alto, las compaas mineras intentan localizar los "tanques o pozas de relave" lo ms cerca posible a la planta de procesamiento de minerales, minimizando costos de transporte y reutilizando el agua contenida.Las alternativas a utilizar en la deposicin de un material de relaves, depender de las caractersticas de los relaves que produce la planta (cantidad suficiente de material tamao arena), del costo del agua (si es escasa, se justifican inversiones en equipos para optimizar su recuperacin) y, de las caractersticas del lugar de emplazamiento del depsito de relaves. Para conseguir estructuras estables con los relaves, deben determinarse sus caractersticas, similares a lo que se hace con los suelos (granulometra, densidad relativa, razn de vacos, relaciones de fase, etc.). Estas determinaciones permiten tambin evaluar el cumplimiento de las disposiciones legales contenidas en el D.S. N248 (2006) Reglamento para la Aprobacin de Proyectos de Diseo, Construccin, Operacin y Cierre de Depsitos de Relaves, del Ministerio de Minera1.2.-OPCIONES PARA LA DESCARGA DE LOS RELAVES- Opcin A: Descarga del Relave Completo Se requiere disponer de un volumen suficientemente grande para permitir almacenar todos los relaves que se producirn durante la vida til de la planta. Pueden utilizarse cavidades "pre- existentes" como: rajos mineros abandonados, depresiones naturales en superficie, cavernas naturales, antiguas minas subterrneas abandonadas, etc. Por esto, para la descarga de relaves completos, resulta tcnica y ambientalmente ms aceptable construir un muro perimetral con talud interno impermeabilizado hecho con material grueso de emprstito y generar as una cubeta de deposicin. Este tipo de depsito de relaves se denomina Embalses de Relaves y han sido aceptados como alternativa de deposicin de relaves en nuestro pas. - Opcin B: Construccin del Muro Resistente con Parte del Relave Esta opcin corresponde a tratar los relaves provenientes de la planta, de manera de separar la fraccin gruesa (arenas de relaves) de la fraccin fina (lamas), para poder utilizar la primera como material para la construccin del muro perimetral y descargar la segunda a la cubeta de embalse. Al construir el muro utilizando las arenas de los relaves, es posible hacerlo de 3 formas o mtodos de crecimiento distintas: Crecimiento del muro hacia aguas arriba, crecimiento del muro hacia aguas abajo y crecimiento del muro segn el mtodo llamado eje central o mixto. Cualquiera de estos mtodos constructivos conforma finalmente a los denominados Tranques de Relaves - Opcin C: Material de Relaves Equivalente a un Suelo Hmedo Esta opcin requiere tratar los relaves provenientes de la planta, de manera de extraerle la mayor cantidad de agua, obteniendo as un material equivalente a un suelo hmedo el cual puede ser depositado sin necesidad de un muro perimetral para su contencin. Para este propsito existen distintos mtodos: Espesar los Relaves, Filtrar los Relaves y la alternativa ms reciente es la de crear lo que se denomina Pasta de Relaves.1.3.-CONSIDERACIONES PARA EL DISEO DEL DEPSITO DE RELAVES Se contemplan principalmente las siguientes consideraciones: Ubicacin del rea para el depsito de relaves Caracterizacin geolgica del rea Condiciones climticas e hidrolgicas del rea de emplazamiento del depsito de relaves. Condiciones Ssmicas del rea del proyecto Determinacin de las condiciones geotcnicas. Seleccin del tipo de presa Caractersticas granulomtricas del relave general1.4.-DISEO DE CANCHAS DE RELAVELuego de haber definido la ubicacin del sitio de la presa y seleccionado el tipo de presa, se procede al diseo de la estructura. El diseo se iniciar con la seleccin de materiales y su distribucin o zonificacin dentro de la seccin de la presa, as como el anlisis de las condiciones de inicio, que pueden afectar el comportamiento de la estructura. El proyecto de una presa de relaves considera los siguientes Anlisis: Estabilidad contra el desbordamiento. Estabilidad contra el flujo incontrolado Estabilidad contra la erosion interna. Estabilidad contra la licuefaccin.1.5.- SISTEMA DE DRENAJE Para proteger y garantizar el funcionamiento del depsito de relaves se diseara un sistema de drenaje para captar las aguas de escorrenta y evitar el ingreso al depsito de relaves. En el vaso de la presa se construir un sistema de subdrenaje a fin de evacuar las aguas de las filtraciones. Para evacuar las aguas de relave se instalaran un sistema de drenaje revestido con geomembrana que se comportara como filtro y sistema de tuberas perforadas (tipo quenas) para evacuar el pondaje de agua que se acumulara en el vaso.2. DAM o DAREl drenaje cido se refiere a: drenaje contaminado que resulta de la oxidacin de minerales sulfurados y lixiviacin de metales asociados, provenientes de las rocas sulfurosas cuando son expuestas al aire y al agua. El desarrollo del DAR es un proceso dependiente del tiempo y que involucra procesos de oxidacin tanto qumica como biolgica y fenmenos fsico-qumicos asociados, incluyendo la precipitacin y el encapsulamiento. Es importante reconocer que la definicin se refiere al drenaje contaminado. El desarrollo del clsico DAR de pH bajo y rico en metales es un proceso que depende del tiempo. A lo largo del tiempo, la qumica del agua de drenaje cambiar, volvindose gradualmente ms cida, con concentraciones crecientes de metales. Sin embargo, como se describe en la definicin, el DAR se refiere a todo drenaje contaminado como resultado de los procesos de oxidacin y lixiviacin de los minerales sulfurosos. Con el tiempo las caractersticas del drenaje pueden cambiar, de ligeramente alcalino hasta casi neutro y finalmente cido. En este documento, el trmino drenaje contaminado (DAR) se refiere al agua de drenaje que contiene niveles de cualquier elemento o contaminante que no se encuentre dentro de los lmites reglamentarios para el agua que drena de un asiento minero, o que podra ocasionar un impacto ambiental adverso. Por lo general, este drenaje contaminado puede incluir, pero sin limitarse a ello, lo siguiente: pH, acidez, alcalinidad Sulfatos; nutrientes; metales (disueltos o totales) nucletidos radiactivos; slidos disueltos totales (SDT) Slidos suspendidos totales (SST). Generalmente el DAR se caracteriza por: 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 totales2.2. PROBLEMTICA DE LAS AGUAS DE MINA. La minera es una de las actividades industriales con mayor grado de manipulacin del agua, pues, por un lado lo emplea en un gran nmero de operaciones y, por otro con sus excavaciones genera grandes volmenes fundamentalmente por infiltracin de los acuferos interceptados y de la escorrenta superficial. Como consecuencia de esto en todos los proyectos mineros es preciso contemplar los medios necesarios para el control y evacuacin del agua fuera de las reas de laboreo mediante bombeo y el empleo de adecuados sistemas de desage, as como la adopcin de medidas de prevencin de la contaminacin de las mismas durante la explotacin y abandono posterior. Por otro lado las explotaciones mineras provocan ciertos efectos hidrolgicos sobre las aguas subterrneas o superficiales, tales como: Disminucin de la calidad del agua, hacindola inadecuada para el consumo humano y otros usos. Causar daos ecolgicos, alterando o eliminando las comunidades biolgicas naturales existentes en los cursos de agua. Deterioro del paisaje, por lo que la restauracin de las reas afectadas debe abarcar todos los elementos del medio fsico incluido en agua.

2.3.- MECANISMOS DE FORMACIN DE AGUAS CIDAS. La formacin de aguas cidas tiene lugar a partir de la oxidacin qumica de los sulfuros, acelerada en muchos casos por la accin bacteriana. Los principales elementos que intervienen son: los sulfuros reactivos, el oxgeno y el agua (vapor o lquida), y como elemento catalizador las bacterias La velocidad de reaccin es una variable muy importante, pues si el proceso ocurre muy lentamente el efecto sobre el medio puede ser despreciable. Sin embargo, si la generacin de aguas cidas es rpida el problema se agrava, ya que se producir la contaminacin del entorno. Aunque la velocidad de reaccin depende de numerosos factores como temperatura, cantidad de sulfuros, granulometra, presencia de agua, aire y bacterias. Ciertas especies mineralgicas son ms reactivas que otras; por ejemplo, la marcasita, que tiene la misma frmula qumica que la pirita, es muy inestable y puede generar rpidamente aguas cidas. Los sulfuros de otros metales (plomo, cinc o cobre) son generalmente menos reactivos que los de hierro. En parte, debido a la mayor estabilidad de su estructura cristalina y tambin porque forman minerales menos solubles que recubren la superficie de los propios sulfuros impidiendo que progrese su oxidacin.

2.3.1. Reacciones qumicas y biolgicas relacionadas con la generacin cida. La generacin cida as como su consumo (por neutralizacin), es el resultado de un gran nmero de reacciones qumicas interrelacionadas. Los elementos fundamentales que intervienen la generacin cida son: - Minerales sulfurosos. - Bacterias y temperatura. - Agua o humedad de la atmsfera. - Un oxidante, particularmente oxgeno proveniente del aire o de procedencia qumica. La total exclusin de la humedad o del oxidante detendr la generacin cida. En la mayora de los casos, la actividad bacteriana juega un papel importante en la aceleracin de la velocidad de generacin cida, la inhibicin de stas disminuir la velocidad de formacin de efluentes cidos. Nordstrom y Alpers 1998, Skousen et al. 1998 y la EPA (2000) explican las reacciones que se producen en la generacin cida a partir de la oxidacin de la pirita (FeS2), por ser uno de los sulfuros minerales ms comunes que acompaan a las menas de inters econmico. Estas reacciones son: FeS2 + 7/2 O2 + H2O Fe2+ + 2 SO4 2- + 2 H+ En sta primera reaccin debido a la oxidacin del sulfuro mineral se forma hierro (ion ferroso), sulfato e hidrgeno. Los compuestos disueltos Fe2+, SO4 2- e H+ representan un incremento en el total de slidos disueltos y de la acidez del agua, a menos que sea neutralizado el incremento de la acidez estar asociado con una disminucin del pH. Si el ambiente circundante es suficientemente oxidante, mucho de los iones ferrosos se oxidarn a iones frricos. Fe2+ + 1/4 O2 + H+ Fe3+ + 1/2 H2OA 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(OH3) (slidos de color amarillo, naranja o rojo), lo que provoca un descenso del pH . Fe3+ + 3 H2O Fe(OH)3 (slido) + 3 H+ 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. FeS2 + 14 Fe3+ + 8 H2O 15 Fe2+ + 2 SO4 2- + 16 H+ 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: FeS2 + 15/4 O2 + 7/2 H2O Fe(OH)3 + 2 SO4 2- + 4 H+ Por lo tanto, la reaccin final para estabilizar el ion frrico formado a partir de la oxidacin de la pirita, sera: FeS2+15/8 O2 +13/2 Fe3+ + 17/4 H2O 15/2 Fe2+ + 2 SO4 2- + 17/2 H+ Otros minerales sulfurosos, tales como la calcosina (Cu2S) que tiene diferente relacin de oxidacin, reacciona de forma diferente a la pirita, marcasita y pirrotina (sulfuros con cristalizacin framboidal) que son fciles de oxidarse, por lo tanto, tienen diferentes caminos de reaccin estequiometrca y velocidades de reaccin.2.3.2. Etapas en la formacin de aguas cidas. Los drenajes de minas en operacin o abandono generan problemas de contaminacin y degradacin de los ecosistemas, pudiendo llegar a extinguir la vida acutica. Tambin imposibilita el uso de estas aguas para consumo humano, debido a su acidez y elevada concentracin de metales disueltos como hierro, manganeso, aluminio, arsnico, selenio, cinc, nquel, y otros. Por otro lado, genera daos a las estructuras metlicas y de hormign, as como la destruccin o desaparicin de la vegetacin y la fauna de los cauces naturales. Una forma de evitar la formacin de aguas cidas es la neutralizacin de las mismas, en este sentido la oxidacin de una tonelada de pirita produce casi una tonelada de hidrxido frrico y cerca de tonelada y media de cido sulfrico. El proceso de formacin de aguas cidas, en su conjunto, tambin se puede explicar en tres etapas, como se observa en la Fig. 2.1 etapa. La oxidacin de minerales sulfurosos libera hierro ferroso que bajo condiciones neutras se oxida qumicamente y se transforma a hierro frrico que precipita como hidrxido y aporta acidez al medio. En esta etapa del proceso la velocidad de oxidacin es baja en los dos mecanismos de generacin cida (directa e indirecta) y la formacin de aguas cidas por oxidacin debida al aire y a las bacterias (fundamentalmente Thiobacillus ferrooxidans) se producen a un ritmo semejante. Por lo general, la alcalinidad disponible en el medio es suficiente para neutralizar parcialmente la acidez que se ha producido lentamente. 2 etapa. La acidez acumulada supera la capacidad de neutralizacin del medio y el pH desciende y predomina la oxidacin de la pirita por la accin bacteriana. En la reaccin se produce el sulfato ferroso que al ser oxidado nuevamente se transforma en sulfato frrico, y ste a su vez en contacto con el agua da lugar al cido sulfrico y al hidrxido frrico, que es insoluble y es el que provoca la coloracin amarilla de las aguas. En esta etapa disminuye la eficacia del mecanismo directo (oxidacin por el aire) y aumenta mucho la del indirecto.

3 etapa. Cuando el pH desciende por debajo de 3 en la proximidad de los granos de pirita (aproximadamente 4,5 en el agua), el ion frrico se ve afectada por las reacciones de oxidacin-reduccin y la accin bacteriana puede lixiviar el sulfuro de hierro directamente a sulfato. En esta etapa vara la generacin de cido al aumentar la solubilidad del hierro y disminuye la precipitacin de hidrxido frrico. En resumen el Thiobacillus ferrooxidans oxida el ion ferroso a frrico que a su vez oxida a los sulfuros (pirita) produciendo ms cido. En este momento se producen grandes cantidades de cido y se deben tener en cuenta los siguientes puntos: El mecanismo ms importante es el indirecto, ya que es el que se autocataliza (si se inhibe la bacteria Thiobacillus ferrooxidans la produccin de cido se reduce al menos en un 75%). Si el pH del agua sube por encima de 5, igualmente se inhibe la oxidacin. Si el pH del agua desciende por debajo de 4,5 debe esperarse que todo el sulfuro de hierro termine oxidndose. Si el pH desciende por debajo de 2,5 se establece un equilibrio en el que la actividad bacteriana se estabiliza, ya que habr alcanzado su ptimo de desarrollo (la velocidad de reaccin se habr incrementado entre 105 y 106 veces respecto al mecanismo directo).2.3.3. Factores que influyen en el proceso de formacin de aguas cidas en presas y escombreras. La cantidad y calidad del drenaje cido depende de las caractersticas fisicoqumicas de los materiales que entran en contacto con los flujos de agua. La movilizacin de los metales pesados y la clase de productos generados en las reacciones estn controladas principalmente por la geoqumica de los residuos y el agua intersticial. Cuando baja el pH la cantidad de metales disueltos suele aumentar. Sin embargo, en determinadas condiciones qumicas los metales tambin pueden movilizarse en pH neutros o alcalinos. Por tanto, durante la neutralizacin de efluentes con pH bajos se produce la precipitacin de muchos de los metales solubles, pero el drenaje resultante sigue conteniendo metales residuales y productos de reacciones secundarias. El estado de las aguas cidas puede cambiar con el tiempo, sobre todo si la capacidad de neutralizacin del medio se agota. Si se activa la formacin de aguas cidas conviene tomar ciertas medidas preventivas y de control para que los efluentes contaminantes que se generen estn por debajo de los niveles que pueda asimilar el medio natural, sin que se produzcan impactos significativos. Los fenmenos y parmetros que afectan a la geoqumica de aguas cidas de mina son: velocidad de reaccin de la pirita y otros sulfuros, oxidacin e hidrlisis de Fe disuelto y otros elementos, capacidad de neutralizacin de los mineral y materiales, capacidad de neutralizacin de las aguas carbonatadas, transporte de oxgeno, movilidad de agua y vapor, permeabilidad del medio, clima y temperatura, evaporacin e infiltracin, accin cataltica de las bacterias, adsorcin microbiana de metales, precipitacin y disolucin de los metales durante el transporte, complejos orgnicos y procesos microambientales. Por lo tanto para que se formen aguas cidas deben existir ciertas condiciones mnimas, como: Presencia de agua, oxgeno y hierro en cantidad suficiente Presencia de cierto tipo de bacterias TiempoSi se dan las condiciones anteriores, el resultado final va a depender, a su vez, de una serie de factores que son los que condicionan la cintica y el desarrollo de los procesos qumicos y biolgicos. Estos factores que determinan la velocidad de la generacin cida, son: pH Temperatura Cantidad y tamao de los granos del mineral Contenido y presin parcial de oxgeno Composicin y mineraloga del medio (actividad qumica del ion frrico) Concentracin de bacterias Contenido de nutrientes Contenido en txicos y grado de saturacin del agua rea de la superficie expuesta de los sulfuros metlicos Energa de activacin qumica requerida para iniciar la generacin cidaLa presencia de materiales que contienen sulfuros es condicin necesaria para la formacin de aguas cidas. Se ha observado que, a mayor contenido de sulfuros mayor es el potencial de formacin de aguas cidas y, en cuanto al tamao de las partculas, influye aumentando la velocidad de reaccin a medida que disminuye el tamao (aumenta la superficie especfica), aunque tambin reduce la infiltracin y la entrada de aire, tal como se ve en la Tabla 4.

3. METODOLOGA PARA PREDECIR LA GENERACIN CIDA.El potencial cido generador de los residuos de mina esta en funcin al tipo de material movido en las actividades mineras, tales como: mineral gastado de las pilas de lixiviacin, residuos y rechazos de la planta de beneficio, estriles de las escombreras y de las labores de desarrollo. Tambin hay que tener en cuenta la generacin cida producida por las superficies descubiertas tanto en minera a cielo abierto (taludes, bancos, etc.) como en minados subterrneos (galeras, chimeneas, pozos, etc.). De igual forma influyen en la formacin de aguas cidas el tamao de las partculas, la variedad mineralgica, la calidad del agua de los drenajes, ciertas caractersticas fsico-qumicas del entorno y las condiciones climticas del lugar. El objetivo de la prediccin cida es determinar, por un lado si el volumen de los residuos de mina pueden o no generar acidez mediante la aplicacin de una serie de ensayos analticos, y por otro estimar la calidad de los drenajes en funcin a su cintica de formacin cida aplicando el modelo ms apropiado. Ambos aspectos se ven muy influenciados por la rigurosidad de los ensayos analticos. Por lo tanto, una vez realizado el muestreo la estrategia principal ser seleccionar el mtodo de anlisis ms adecuado, teniendo en cuenta ciertos factores que afectan al muestreo y al mtodo de anlisis, como el conocimiento de la geologa, los costes y el tiempo de realizacin del ensayo. Estos mtodos de prediccin de la generacin cida se basan principalmente en ensayos analticos de tipo esttico y cintico, en algunos casos se recurre a la estimacin mediante programas informticos. Para evaluar el potencial generador de las aguas cidas de mina es necesario conocer al menos lo siguiente: A. Para estimar el mximo volumen total de aguas cidas que se pueden generar Cantidad de materiales cidos generadores (sulfuros) Cantidad de materiales cidos neutralizantes (carbonatos y otros) Composicin del material potencialmente generador de aguas cidas Aporte de agua al sistema B. Para estimar el rendimiento de la produccin de aguas cidas (cintica) Medidas insitu sobre la generacin actual de aguas cidas C. Para estimar los posibles cambios en la cintica de produccin aguas cidas

Para cambios puntuales, en cortos perodos de tiempo: Rgimen de lluvias Variacin de temperaturas Para cambios bruscos de largo alcance: Capacidad amortiguadora del medio y su evolucin Adems de determinados componentes que afectan al grado o la relacin de generacin cida y que estn caracterizados por: Tipo de sulfuro mineral Tipo de mineral carbonatado rea superficial del mineral disponible para la reaccin: Ocurrencia de los granos del mineral en el residuo Tamao de partculas en el residuo Disponibilidad de agua y oxgeno Presencia de bacterias Los ensayos estticos determinan la generacin total cida y la neutralizacin potencial del cido en la muestra y, la capacidad de generacin cida de un drenaje es calculada como la diferencia de stos valores. Estos ensayos no predicen el rango de generacin cida, solo indican el potencial de generacin cida. Comparado con los ensayos cinticos, son ms rpidos y menos costosos. En los ensayos cinticos se trata de reproducir los procesos y las condiciones de los lugares de mina que pueden generar acidez. Estos ensayos requieren de mayor tiempo y son ms costosos que los estticos. Los datos obtenidos en los ensayos estticos y cinticos se utilizan para hacer una clasificacin de los materiales y residuos de mina, tambin permiten determinar el potencial cido generador de los mismos. Esta informacin puede ser obtenida y evaluada desde el estudio econmico de la mina en su fase de exploracin, durante su ciclo productivo y en la fase de clausura. Segn la California Mining Association (1991) y la British Columbia AMD (1989) los pasos para realizar la prediccin del potencial cido generador, son: - Definicin de las unidades geolgicas (geologa y mineraloga)- Desarrollo de un plan de muestreo geolgico del macizo rocoso circundante - Seleccin de los ensayos estticos y cinticos para evaluar el potencial de la generacin cida - Evaluacin de los criterios de muestreo y la forma de realizar los ensayos cinticos - Desarrollo de un modelo apropiado para la prediccin cida - Elaboracin de una clasificacin de las unidades geolgicas (basado en los resultados) en funcin a su capacidad de formacin o no de acidez.4. CONTROL DE LOS DRENAJES CIDOS. Por lo general el control de los drenajes cidos comprende dos conjuntos de actuaciones, unas de tipo preventivo y otras de carcter correctivo. Las preventivas se refieren a la adopcin de medidas antes del comienzo de las labores extractivas y que son programadas en funcin al conocimiento del potencial contaminante que poseen los materiales a tratar. Mientras las correctoras son todas aquellas actuaciones que se llevan a cabo en el momento en que se comprueba que las medidas preventivas no han tenido el efecto deseado y existe la posibilidad de que se generen aguas cidas. El objetivo principal de las medidas de control de aguas cidas es el de satisfacer unos criterios de calidad medioambiental en el entorno donde se desarrolla la actividad minera, empleando para ello las tcnicas ms efectivas de mitigacin de la generacin cida. En la actualidad las medidas de control de la generacin cida se agrupan en tres niveles de actuacin: Prevencin y control del proceso de generacin de las aguas cidas Control de la migracin de las aguas cidas Recogida y tratamiento de las aguas cidas. Para minimizar los costes de tratamiento y lograr un control efectivo del drenaje cido, as como para reducir el riesgo de contaminacin por aguas cidas, se recurre a la aplicacin de alguna medida de control con el fin de eliminar o excluir alguno de los factores que participan en la generacin cida. 4.1. Prevencin y control del proceso de generacin de aguas cidas Una forma efectiva de evitar la generacin cida es mediante el control y la eliminacin de los parmetros y las condiciones que favorecen la formacin de aguas cidas, mediante la aplicacin de las siguientes medidas: Restringiendo el ingreso del agua en los residuos expuestos a la meteorizacin Minimizando la penetracin de oxgeno a travs del aire o del agua, mediante el empleo de materiales impermeabilizantes Aislando los minerales sulfurosos, mediante flotacin u otro tratamiento previo al vertido Controlando el pH del medio, mediante la adicin de materiales alcalinos Empleando bactericidas para inhibir la accin bacteriana a los minerales sulfurosos Con este tipo de medidas se pretende limitar la formacin de aguas cidas mediante la supresin de los mecanismos de oxidacin de los elementos contaminantes contenidos en los efluentes. Esto se puede conseguir mediante la exclusin de uno o varios de los elementos protagonistas de las reacciones de oxidacin y reduccin de los sulfuros, o controlando el medio en el que se encuentran estos sulfuros. Los mtodos y las tcnicas de control de la generacin cida de mina ms utilizadas se resumen en la Tabla 10. Estas tcnicas se basan en la adopcin de medidas dirigidas a prevenir las reacciones generadoras de aguas cidas mediante la eliminacin de alguno o varios de los elementos que intervienen en ella. Entre las tcnicas preventivas para el control de la formacin de aguas cidas se pueden clasificar en tres grupos de mtodos: los mtodos de barrera, tienen como objetivo el aislar los sulfuros de los elementos meteorizantes o del sistema de transporte hidrolgico; los mtodos qumicos, modifican la composicin de las soluciones del agua que entra en contacto con los materiales rocosos y limitan las posibilidades de reaccin, y los mtodos de inhibicin bacteriana, que rompen el proceso de oxidacin cclico catalizado biolgicamente.

5. MICROBIOLOGA DE AGUAS CIDAS.Algunos investigadores describen el proceso de formacin de aguas cidas de mina mediante dos mecanismos diferentes de oxidacin de los sulfuros. Dividiendo la accin bacteriana, segn si ella afecta directamente la oxidacin del sulfuro o lo hace en forma indirecta al producir otras reacciones colaterales de importancia. En ambos casos el S2 = es el agente reductor, cambiando tan solo el agente oxidante: En el mecanismo directo de disolucin biolgica (c), el oxgeno es el agente oxidante y ocurre por accin directa de la bacteria (contacto directo entre bacteria y mineral), Las bacterias ferrooxidantes pueden oxidar sulfuros metlicos (MS) directamente sin la participacin del sulfato frrico producido biolgicamente: 2 FeS2 + 7/2 O2 + H2O Fe (SO4)3 + H2SO4 Fe2+ + 0,5 O2 + 2 H+ 2 Fe3+ + H2OEl azufre (S) generado puede ser convertido en cido sulfrico (H2SO4) por las bacterias, segn: 2 S + 3 O2 + 2 H2O 2 H2SO4El cido sulfrico generado, mantiene el pH del sistema a niveles favorables para el desarrollo de bacterias quimiolittrofas tales como Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans, Metallogenium, etc.

Mientras que en el mecanismo indirecto se produce en medio acuoso (a), el ion frrico es un oxidante fuerte capaz de disolver una amplia variedad de minerales sulfurados. La oxidacin con Fe3+ recibe el nombre de lixiviacin indirecta porque se realiza en ausencia de oxgeno o de bacterias y es responsable de la disolucin u oxidacin de minerales sulfurados.

FeS2 + 2 Fe3+ Fe2+ + S0

S0 + 6 Fe3+ + 4 H2O 6 Fe2+ + SO4 2- + 8 H+

El mecanismo de oxidacin indirecta depende de la regeneracin biolgica del sulfato frrico o del Fe3+, la bacteria acta regenerando el ion frrico consumido en la oxidacin del sulfuro mineral, esto se produce en las cercanas del rea de contacto entre la bacteria y el mineral (b):

La oxidacin del Fe2+ a Fe3+ en condiciones normales es bastante lenta, sin embargo, la accin catalizadora de las bacterias puede llegar a potenciar la velocidad de reaccin hasta en 105 veces, en la prctica, la oxidacin de Fe2+ suele incrementar el potencial redox en ms de 200 mV.Estos microorganismos utilizan como fuente primaria de energa especies reducidas de azufre y ciertos metales en disolucin. Entre las bacterias acidfilas quimiolittrofas que juegan un papel importante en los procesos de generacin cida, tenemos: Thiobacillus ferrooxidans Thiobacillus thiooxidans Leptospirillum ferrooxidansPor lo general estos microorganismos son mesfilos y su hbitat esta entre 2,5 y 3,5 de pH. Entre la diversidad de microorganismos que viven en medios cidos, destacan los del grupo procariotas (bacterias y arqueas acidfilas), que en su gran mayora son mesfilos (20 a 40 C) como el Thiobacillus (denominado tambin como Acidothiobacillus) ferrooxidans y el Leptospirillium ferrooxidans entre los ms conocidos, en menor nmero algunos termotolerantes (40 a 60 C) como el Acidobacillus caldus. Tambin pueden encontrarse eucariotas obligadamente acidfilos como protistos (algas y protozoos) y hongos. Entre los procariotas ms comunes de los AMD estn las bacterias quimiolittrofas (aerobias, anaerobias estrictas y anaerobias facultativas) y las algas cianofceas fotolittrofas. Aunque en ocasiones tambin se han encontrado arqueobacterias extremfilas. Estos microorganismos son capaces de catalizar la oxidacin de la pirita y otros sulfuros metlicos y atendiendo a su fuente energtica se pueden agrupar en: Fe oxidantes, S oxidantes, Fe y S oxidantes, Fe reductores, Fe oxidantes /reductores (Tabla 15).6. SISTEMAS DISPONIBLES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS ACIDAS Los sistemas de recogida dependen de si las aguas cidas son superficiales o subterrneas. En las primeras se utilizan cunetas, diques y pequeos embalses en los fondos de las explotaciones, mientras que para las segundas se recurre a zanjas de drenaje, muros de intercepcin, pozos, galeras y otros. La mayora de estos sistemas requieren de un cierto mantenimiento a largo plazo para garantizar su funcionamiento. Generalmente los procesos de tratamientos de drenajes cidos se basan en la eliminacin y el aislamiento de metales y aniones metlicos de las aguas. Algunos de ellos incluyen las tcnicas de precipitacin que suelen ser bastante efectivas para conseguir la calidad deseada de los efluentes. Sin embargo, si existen metales pesados disueltos en la solucin en forma de complejos orgnicos, su retirada mediante precipitacin directa resulta muy difcil sino imposible. En estos casos, el complejo debera descomponerse antes de aadir el agente precipitante. Otras tcnicas son las de oxidacin clsica, ozonizacin y oxidacin bacteriana, aunque previamente a realizar cualquier tipo de tratamiento es siempre recomendable determinar cules son los metales y su estado qumico en los efluentes. Cualquier tipo de vertido de efluentes de mina debe garantizar que stos sean estables, que no reaccionarn ni qumica ni biolgicamente con los elementos naturales del entorno y que no producirn daos al medio ambiente. Un resumen de algunas de las tcnicas que se pueden emplear como tratamiento de los efluentes es el que viene dado en la Tabla 16. La combinacin de dos o ms de estos procesos suele ser necesaria para conseguir la calidad deseada en los efluentes.