Gestión de efluentes, tratamiento de aguas ácidas y precipitación de aluminio y manganeso en la planta de tratamiento de la Empresa Minera de Yanacocha

Abstract

El presente trabajo tiene como finalidad presentar la gestión de Minera Yanacocha con respecto a los efluentes generados en las labores mineras, como: Generación de agua ácida o drenaje ácido de mina; generada por escorrentía de agua en los tajos, aguas de infiltración de depósitos de desmonte, dewatering de los tajos (descenso del nivel freático) y por las lluvias que precipitan en suelos descubiertos. Estos efluentes son recolectados y almacenados en pozas recubiertas con geo membrana impermeabilizadas y tratadas en las plantas de tratamiento de aguas ácidas AWTP, (Acid Wáter Treatment Plant), que luego de su control ambiental, son descargadas al medioambiente. Generación de sedimentos; producto de la erosión de suelos descubiertos en las labores mineras que van siendo arrastradas en suspensión por el agua. Estos son controlados mediante la minimización de las erosiones, trampas de sedimentos, disposición adecuada de alcantarillas, badenes, sangrías y sedimentadores en cada salida. Generación de aguas de excesos; formados en los procesos productivos en las plantas de Merrill Crowe (para la precipitación de oro y plata) y plantas de adsorción de oro y plata con carbón activado, estos procesos generan aguas con contenidos metálicos y concentraciones de cianuro, por encima de los límites permisibles de descarga al medio ambiente. Por lo cual estas aguas antes de ser descargadas al medioambiente pasan por un proceso de tratamiento en plantas de Osmosis Reversa. Tratamiento de aguas ácidas; Como objetivos específicos de este trabajo, hemos realizado un estudio a nivel laboratorio de la precipitación de los metales que contienen las aguas ácidas, determinando los rangos de valores de pH más adecuados para la precipitación bajo los límites permisibles de descarga al medioambiente de metales como: cobre, fierro, arsénico, zinc, entre otros. Llegando a la conclusión que estos elementos precipitan como hidróxidos a valores de pH >7 y se mantienen estables a valores mayores de pH. Precipitación de aluminio y manganeso, Se realizó un estudio experimental a nivel laboratorio del comportamiento químico del aluminio y manganeso, llegando a conclusiones muy importantes, determinando que el hidróxido de aluminio por su comportamiento anfótero presenta los siguientes comportamientos químicos: El hidróxido de aluminio en medio ácido se disuelve formando el ión (Al3+) y que este a su vez se hidrata formando el ión [(Al(H2O)6)]3+ a valores de pH < 7. En medio básico el aluminio forma el ión aluminato (AlO2-) y que este a su vez se encuentra hidratado formando los siguientes iones: [Al(OH)4]- ó [Al(OH)4(H2O)2]- y [Al(OH)6]3-, ha valores de pH entre 8 - 11. Se ha comprobado experimentalmente que el aluminio (Al3+) puede precipitar en forma de hidróxidos (Al(OH)3)| en medio neutro a valores de pH entre 7 -8, mediante la reacción: 2Al3+ + 3 H2SO4 + 3Ca(OH)2 + 3O2- ^ 2 Al(OH)3Í+ 3[Ca(SO4)] + 3 H2O pH (7 - 8) Se ha comprobado que el aluminio que se encuentra en medio básico formando el ión (AlO2-) , puede precipitar en forma de hidróxido a un exceso de pH, ha valores de pH >12 mediante la siguiente reacción: (AlO2-) + 3OH- + H2O  Al(OH)3| + H2O pH (>12). Se a comprobado que el manganeso presente en las aguas ácidas de mina precipita en forma de hidróxido a pH > 10 y se mantienen constantes a valores mayores de pH, según la reacción química: Mn2+ + H2SO4 + Ca(OH)2 + O 2-  Mn(OHU + Ca(SO4) + H2O pH >10. Se ha determinado que tanto el aluminio como el manganeso pueden precipitar juntos a valores de pH >12. El trabajo es de interés para la industria minera que estudia uno de los métodos más importantes del tratamiento de agua ácida, se puede reducir un 50 % los costos de capital en el diseño y construcción de plantas de tratamiento de aguas, si es que se opta por realizar la precipitación de metales en una sola etapa y a valores de pH >12. Queda a la evaluación de las empresas mineras evaluar costos, para la construcción de plantas de tratamiento de aguas en una etapa o en dos etapas, tal como lo plantemos en este trabajo.