miércoles, 7 de noviembre de 2012

8 medidas para prevenir y controlar el drenaje ácido de roca

La generación de drenaje ácido de roca es uno de los aspectos ambientales más complejos que las operaciones mineras deben prevenir y controlar haciendo uso de la mejor tecnología y experiencia disponible en sus operaciones. Como sabemos el drenaje ácido es el flujo que se produce cuando se combinan e interactúan un material acidificante o que tiene potencial de generación de acidez, el agua proveniente de lluvias, infiltraciones o flujos superiores y el oxígeno proveniente del aire ambiental. Esta combinación genera un flujo ácido con metales que es altamente contaminante y debe ser tratado para su eliminación procurando eliminarlo desde la fuente. Afortunadamente la tecnología disponible permite predecir la generación de drenaje ácido desde los momentos más tempranos del diseño de cada unidad minera.
En mi experiencia con el manejo de operaciones con drenaje ácido de roca en operaciones mineras subterráneas y de tajo abierto recomiendo las siguientes 8 medidas preventivas y de control que vale la pena revisar y aplicar en forma complementaria: 
1.      Estricta identificación del potencial de acidez de los materiales de la mina
2.      Derivación de aguas neutras en zona aguas arriba de la operación
3.      Encapsulamiento permanente de materiales ácidos
4.      Mezcla de materiales para reducir el potencial de generación de acidez
5.      Tratamiento activo para neutralización de flujos ácidos de mina
6.      Descargas subacuáticas de materiales ácidos
7.      Circulación de flujos en camas de caliza
8.      Tratamiento pasivo con wetlands de control biológico
 
La estricta identificación del potencial generador de acidez de los materiales de mina es una práctica muy común desde la primera generación de testigos de los taladros incluyendo los muestreos especiales del mineral y desmonte previsto para el proyecto minero. Se realiza mediante pruebas rápidas (Análisis ABA) y pruebas dinámicas de  confirmación (Prueba ARD de largo plazo). En esta etapa puede evaluarse el potencial generador de acidez de largo plazo bajo distintas condiciones para cada material que sale de la mina y  sus alrededores. Estas pruebas certificadas son cruciales para la elaboración de los estudios ambientales del proyecto y permiten obtener la información necesaria para incorporarla al planeamiento de mina de manera que el problema de drenaje ácido pueda prevenirse desde el diseño.
La derivación de aguas neutras en zona aguas arriba de la operación debe practicarse tanto como sea factible procurando un sistema de canales de derivación para que las aguas neutras superiores no tomen contacto o minimicen su contacto con las zonas de operación minera logrando con ello prevenir la ocurrencia de un contacto que permita la formación de drenaje ácido en la unidad minera.
El encapsulamiento permanente de materiales ácidos es una práctica necesaria que debe ser diseñada a nivel de ingeniería para especificar la operación en cada caso. Se trata de encapsular en forma de sándwich el material que tenga o pueda tener potencial generador de acidez. Este encapsulamiento puede hacerse con capas de arcilla debidamente compactada en forma de cama y techo o con el uso de geomembranas flexibles u otros materiales impermeables. En el caso de la arcilla la clave consiste en la presión de la compactación (lograda con pasadas de rodillo hasta obtener el proctor adecuado) combinada con el uso de arcillas plásticas que permitan lograr una impermeabilización tal que el agua no llegue a tomar contacto con el material acidificante encapsulado.
La mezcla de materiales para reducir el potencial de generación de acidez consiste en la mezcla simple y homogénea de materiales ácidos con materiales que tengan carácter básico o alcalino de manera que la mezcla obtenga un carácter neutro donde el flujo ácido no podrá formarse. Se requiere un gran control de calidad de la mezcla para asegurar que todo el material ácido sea mezclado donde sea posible hasta alcanzar eliminar su potencial generación de acidez. Por analogía este concepto puede ser aplicado a las mezclas de flujos líquidos ácidos y básicos para lograr la neutralidad deseada.
El tratamiento activo para neutralización de flujos ácidos de mina se realiza principalmente por medio de la adición de cal viva, la cual es añadida previa mezcla con agua y dosificada según el flujo de ingreso de aguas ácidas para tratamiento. Se realiza en dosificación con tanques y requiere una pequeña planta automatizada cuanto sea posible para su aplicación eficiente. Se debe tener en cuenta que esta aplicación genera cada cierto tiempo un lodo básico que debe ser tratado de manera ambiental el mismo que puede mezclarse con suelos ácidos y servir para neutralizar el suelo. Es la solución más efectiva cuando la acidez a tratar es muy baja (pHs menores a 3) y se cuenta con cal disponible en los alrededores.
Las descargas subacuáticas de materiales ácidos se usan principalmente para aislar el material con potencial generación de acidez evitando que tome contacto con el oxígeno. Se logra principalmente por inundación del tajo cuando la geometría lo permite al momento del cierre del tajo, o por inundación de niveles inferiores a la napa donde puede inundarse en las minas subterráneas.
La circulación de flujos en camas de caliza es interesante para neutralizar flujos ácidos por medio de la reacción de la roca caliza a lo largo del flujo en la cama. Sin embargo se trata de una técnica de baja efectividad para flujos con pH muy bajo. Sirve normalmente con flujos de pequeña acidez (pH 5 o similares).
Finalmente el tratamiento pasivo con el uso de wetlands de control biológico es una técnica que permite generar una laguna artificial con secciones donde el agua será tratada por medio de reacciones físicas y bioquímicas que implican primero una buena sedimentación, luego una reducción metálica con el uso de juncos y plantas de raíces reductoras y finalmente contacto biológico que permite una neutralización efectiva. Las limitaciones son principalmente la necesidad de grandes superficies de contacto, alto tiempo de residencia y la necesidad de áreas de mantenimiento continuo de las secciones para garantizar la efectividad del tratamiento. Se usa principalmente para flujos de acidez intermedia (generalmente pHs mayores a 3.5).  
 Visitenos en: www.bygsac.com o escribanos a: mschwarz@bygsac.com
Revise nuestras aulas virtuales en: http://www.worldbyg.com/moodleAula/