Caracterización de oro y minerales de tierras raras en depósitos fluviales tipo placer del río Madre de Dios

Abstract

Esta investigación se desarrolló en un tramo del río Madre de Dios en la provincia de Manu de la región Madre de Dios, correspondiente a la Llanura Amazónica. Se identificaron los minerales de tierras raras y oro presentes en los depósitos fluviales y residuos mineros, también se caracterizó el grado de libertad en el que se presentan. La composición mineralógica de los depósitos fluviales está relacionada con la mineralogía de las rocas por donde discurren los ríos. El oro presente en las vetas de cuarzo de las anfibolitas del Complejo Iscaybamba y también los batolitos de Aricoma, Limbani, Coasa, y diversos intrusivos de composición granítica a monzonítica de afinidad alcalina a peraluminosa (los intrusivos peralcalinos presentan inclusiones de minerales de tierras raras en cuarzo) son disgregados y transportados por los ríos Marcapata, Inambari, Malinowsky y Colorado hasta su desembocadura en el río Madre de Dios, formando depósitos tipo placer. Para realizar la caracterización se tomaron muestras de sedimentos de depósitos fluviales de barras de punto, barras longitudinales, colas de islas, terrazas y residuos mineros. Las muestras fueron lavadas para retirar las partículas muy finas que se adhieren en la superficie de minerales más gruesos, posteriormente fueron concentrados mediante granulometría, gravimetría y separación magnética (para retirar magnetita). Finalmente, se realizaron los análisis mineralógicos mediante uso de un estereomicroscopio, microscopio de polarización, análisis químicos multielementales y Difractometría de Rayos X. El único mineral portador de tierras raras, detectado en la investigación, fue la monacita. En los sedimentos de granulometrías menores a 100 μm es posible encontrar monacita libre y en mayores a 100 μm es posible encontrarla incluida en cuarzo. Los depósitos fluviales con mayores leyes de tierras raras totales fueron las barras de punto (0.27 %) y las colas de las islas (0.43 %), además se detectó leyes de tierras raras más elevadas en la temporada de sequía (0.37 % para barras de punto y 0.93 % para las colas de las islas). Además, los residuos mineros presentaron leyes de tierras raras totales de 0.68%, considerado rentable, lo que permitió plantear una recuperación ecológica y rentable de monacita de los residuos mineros, recuperando el medio ambiente. Se presenta una propuesta de recuperación rentable y ecológica con visión de recuperación de terrenos impactados por la minería aurífera y se ha estimado que, con la compra de máquinas concentradoras, maquinaria pesada, gastos de instalación, logística de operaciones, personal de trabajo y costos ambientales se puede invertir cerca de $ 704,390 para trabajar 100 t de residuos mineros por día durante un año y, considerando el precio de la monacita de $ 24,300 por tonelada, se puede obtener una ganancia de $ 782,770.

This research was developed in a section of the Madre de Dios River in the Manu province of the Madre de Dios region, corresponding to the Amazon Plain. The rare earth minerals and gold present in the fluvial deposits and mining residues were identified, the degree of freedom in which they occur was also characterized. The mineralogical composition of the fluvial deposits is related to the mineralogy of the rocks through which the rivers flow. The gold present in the quartz veins of the amphibolites of the Iscaybamba Complex and also the batholiths of Aricoma, Limbani, Coasa, and various intrusives of granitic to monzonitic composition with alkaline to peraluminous affinity (the alkaline intrusives present inclusions of rare earth minerals in quartz) are broken up and transported by the Marcapata, Inambari, Malinowsky and Colorado rivers to their mouth in the Madre de Dios River, forming placer-type deposits. To carry out the characterization, sediment samples were taken from fluvial deposits of point bars, longitudinal bars, island tails, terraces and mining residues. The samples were washed to remove very fine particles that adhere to the surface of coarser minerals, later they were concentrated by means of granulometry, gravimetry and magnetic separation (to remove magnetite). Finally, mineralogical analyzes were carried out using a stereomicroscope, polarization microscope, multi-element chemical analysis and X-ray diffractometry. The only rare earth mineral detected in this research was monazite. In sediments with granulometries less than 100 μm it is possible to find free monazite and in greater than 100 μm it is possible to find it included in quartz. The fluvial deposits with the highest total rare earth grades were the point bars (0.27%) and the island tails (0.43%), in addition, higher rare earth grades were detected in the dry season (0.37% for bars of point and 0.93% for the tails of the islands). In addition, mining residues presented total rare earth grades of 0.68%, considered profitable, which allowed to propose an ecological and profitable recovery of monazite from mining residues, recovering the environment. A profitable and ecological recovery proposal is presented with a vision of recovering land impacted by gold mining and it has been estimated that, with the purchase of concentrating machines, heavy machinery, installation expenses, operations logistics, work personnel and environmental costs It is possible to invest about $ 704,390 to work 100 tons of mining residues per day for a year and, considering the price of monazite of $ 24,300 per ton, a profit of $ 782,770 can be obtained.