PIEB

RESULTADOS

RESUMEN EJECUTIVO

El Informe Final de la etapa de investigación, contempla los 6 primeros meses de ejecución del proyecto, según las actividades planificadas en el Cronograma General y el Plan de Trabajo correspondiente. Esta etapa permitió generar información respecto a las actividades del sector de la pequeña minería en general y la pequeña minería aurífera en particular, en el Departamento, respecto a sus características técnicas y las consecuencias e impactos para el medio ambiente.

Las técnicas de procesamiento utilizados por el sector de la pequeña minería aurífera primaria en el Departamento, muestran una gran variedad de técnicas individuales, que dependen especialmente de la situación financiera de los mineros y de sus conocimientos tecnológicos. La gama va desde la más primitiva (molinos de piedra), pasando por métodos que pueden encontrarse en De Re Metallica (bateas, canaletas, jigs manuales, etc.), hasta equipos modernos que se diferencian muy poco de los utilizados por la minería sofisticada.

Con una inversión mínima, muchas de las operaciones mineras pueden mejorar considerablemente su capacidad de producción, mecanizando los sistemas de tratamiento introduciendo equipos técnicamente eficientes, baratos y ambientalmente adecuados. Una ventaja es que todas las minas en el área del proyecto trabajan yacimientos similares, con tecnología, organización y tamaño de operaciones iguales o muy parecidas, con impactos ambientales similares.

RESULTADOS

La pequeña minería aurífera en el Departamento de Oruro, aprovecha principalmente vetas de cuarzo (rocas duras) con oro nativo, generalmente acompañado por sulfuros y óxidos metálicos. El metal precioso puede presentarse en forma macroscópica y visible, sea entrecrecida e imperceptible a simple vista.

La amalgamación se utiliza tanto en la pequeña minería primaria (de vetas y filones como es el caso de los yacimientos de Iroco) como en la minería aluvial y se pueden diferenciar dos tipos de técnicas:

1. Amalgamación en circuito abierto

Toda la carga (el material aurífero) se pone en contacto con mercurio en un flujo continuo de pulpa. No es posible recuperar todo el mercurio en forma de amalgama, una parte de éste, en forma metálica libre (gotas o partículas finísimas) o en forma de amalgama (partículas finas o flóculos) escapan en las colas, contaminando una gran cantidad de material.

2. Amalgamación de concentrados (o amalgamación en circuito cerrado)

Sólo una pequeña parte del material tratado (un concentrado, generalmente producido gravimétricamente), se pone en contacto con el mercurio en un ambiente parcialmente o totalmente cerrado, donde la amalgamación se realiza sin la emisión de porción alguna de pulpa

Sin embargo, las colas de la amalgamación de concentrados todavía contienen mercurio, en cantidades variables (dependiendo del tipo de carga y proceso de amalgamación utilizado). La amalgamación en un tambor amalgamador se hace en un ambiente cerrado; la amalgamación manual se hace en un ambiente semi-cerrado. Se advierte que un proceso no puede considerarse como circuito cerrado completamente, si sus colas contaminadas se vacían al medio ambiente o si hay fugas de mercurio por ejemplo por evaporación durante el proceso.

El uso de mercurio en circuito abierto es el problema que sin duda acarrea las mayores pérdidas de mercurio en la producción de oro. Las minas, que utilizan mercurio directamente en sus molinos (trapiche o molino a bolas) para realizar molienda y amalgamación simultánea, pierden cantidades considerables de mercurio. Por lo general, el intento de recuperar amalgama lo realizan con simples trampas gravimétricas o planchas de amalgamación; por esto las colas contienen aún oro libre, amalgama y mercurio libre.

Experiencias y evaluaciones realizadas en varias operaciones, demostraron que la recuperación de oro en circuito abierto, por lo general, es menor que cuando se utiliza un equipo de concentración gravimétrica cuidadosamente diseñado y operado. Por falta de conocimientos técnicos los mineros no logran por sí mismos esta optimización; por esta razón siguen utilizando mercurio en circuito abierto, aunque, desde el punto de vista técnico-económico, la amalgamación en circuito abierto no presenta ninguna ventaja.

Un menor consumo de mercurio y una mayor recuperación de oro, implica un ingreso más alto, hecho que los mineros entienden bien. Un concentrado muy rico implica menos colas de amalgamación (menor contaminación), o en algunos casos, la posibilidad de fundición directa. Por lo tanto, mejorar los procesos de concentración gravimétrica juega un papel importante en la reducción de la contaminación con mercurio.

Durante la amalgamación de concentrados, inevitablemente se pierde en las colas un porcentaje del mercurio utilizado, debido a que estas por lo general no son depositadas de manera segura.

Ya en la etapa de separación de oro y mercurio, generalmente se pierde el mercurio que forma parte de la amalgama (si no se utiliza algún método de recuperación, p. ej. una retorta). El porcentaje de mercurio en la amalgama, mayormente depende de la granulometría del oro y de la manera como se exprime la amalgama para separar el mercurio libre. Generalmente, el oro fino debido a la gran superficie que presenta, atrapa más mercurio por kilogramo de amalgama que el oro grueso. Las relaciones Hg / Au medidas en diferentes operaciones, varían entre 0,5 Hg / 1 Au hasta 2 Hg / 1 Au .

Las pérdidas de Hg durante la limpieza de la esponja de oro (producto de la quema de amalgama), son muy variables (dependiendo de la granulometría del oro, tamaño del bollo-esponja-, tiempo y temperatura de la quema, etc.) y pueden alcanzar algún porcentaje del peso del oro.

El mercurio por el uso frecuente o intenso (p. ej. mercurio varias veces exprimido) se contamina y pierde su poder de amalgamación, los mineros desechan este mercurio cansado aun cuando saben que el mercurio es una sustancia cara (actualmente tiene un costo aproximado de 70 100 $US/kg Hg ).

Colas de amalgamación

Las colas de amalgamación siempre están contaminadas con mercurio, en cantidades muy variadas. Existen dos posibilidades de acción (a parte de la más importante, que es minimizar el contenido de mercurio:

  • depositarlas apropiadamente
  • limpiarlas

Ambas alternativas casi son imposibles de aplicar a colas de la amalgamación en circuitos abiertos, en las condiciones de la pequeña minería. Si bien existen maneras de limpiar colas contaminadas por mercurio, es poco probable que una pequeña operación minera realice esta limpieza.

Para colas de amalgamación de concentrados se habla de otros volúmenes: los concentrados gravimétricos que se amalgaman en circuito cerrado. La cantidad acumulada alcanza a 3-15 t por año. Se trata de un máximo de alrededor de 10 m 3 por año. Esta cantidad de material contaminado sí puede ser depositada de una manera segura o limpiada. Frecuentemente se puede demostrar a los mineros, que este material todavía contiene considerables cantidades de oro; de esta manera se puede incentivar para que las colas puedan ser almacenadas en un lugar seguro para un futuro tratamiento. Así tampoco se pierde la posibilidad de un futuro reprocesamiento con métodos descontaminantes.

Para colas sulfurosas, las cuales actualmente se venden cada cierto tiempo a plantas de lixiviación se debe necesariamente instalar un depósito temporal. Este generalmente es una simple piscina o tolva de hormigón, techada y bien ventilada, donde se almacenan las colas hasta su transporte a la planta de lixiviación en forma suelta, o mejor, en sacos (cabe mencionar que estas plantas actualmente funcionan en el Perú, hasta donde son transportadas las piritas auríferas para su posterior tratamiento con cianuro).

Colas contaminadas con mercurio, que no pueden ser vendidas como subproductos auríferos se tienen que acumular en depósitos apropiados. Los requerimientos para estos son:

  • evitar el contacto con aguas subterráneas
  • protección contra el arrastre de aguas de lluvia
  • protección contra arrastres del viento.

 

La base impermeable y las paredes del depósito se pueden construir utilizando materiales del lugar como arcilla, bentonita, caolinita, etc. Si está disponible, es recomendable utilizar un material con alto contenido de hidróxido ferroso (limonita presente en suelos lateríticos) debido a su alta capacidad de absorción de mercurio o utilizar plástico grueso (p. ej. HDPE), que se consigue fácilmente cuando existen minas grandes en los alrededores. Otra medida de protección puede ser la cobertura de las colas contaminadas con una capa de varios centímetros de piritas no-contaminadas debajo de una capa de materiales impermeables (arcillas, etc.), el ambiente anaeróbico promueve estabilización del mercurio en forma de cinabrio (HgS) poco soluble y tóxico.

La construcción de un depósito seguro para las colas de preconcentración contaminadas (con revestimiento de HDPE, sobre una capa de arcilla impermeable, etc.) es por su costo elevado poco alcanzable para la pequeña minería. Además el manejo de un dique de colas requiere bastante conocimiento técnico e implica muchos peligros. Por esto, es preciso recalcar que no se debe amalgamar en circuito abierto.

Limpieza de colas

Existen varios métodos para la limpieza de materiales inorgánicos contaminados por mercurio:

  • métodos gravimétricos: como se mencionó anteriormente, se puede recuperar parte de la harina de mercurio utilizando equipos gravimétricos (canaletas con alfombras, mesas concentradoras, espirales, centrífugas, etc.)
  • planchas amalgamadoras: si el mercurio atomizado no es demasiado sucio, se puede recuperar parte del mercurio con planchas amalgamadoras.

 

Sin embargo, los dos métodos anteriormente presentados, no lograrán limpiar las colas totalmente. Los resultados dependen mucho de la granulometría (en caso de equipos gravimétricos, mercurio en bolitas gruesas es bastante fácil de recuperar) o de la granulometría y la superficie del mercurio (en caso de planchas amalgamadoras).

Existen otros métodos como los:

  • métodos térmicos
  • métodos químicos
  • flotación

 

Este listado muestra, que los métodos para limpiar los concentrados son de eficiencia limitada o complicados y costosos; por ello, en la mayoría de los casos, lo más aplicable y recomendable para la pequeña minería es la acumulación en depósitos adecuados.

Productos

La pequeña minería aurífera en el Departamento se basa en un producto que, hasta mediados del 2009, presenta un horizonte prometedor gracias al mantenimiento de una cotización favorable (manteniéndose próximo a los 1,000 $US por onza troy ). No obstante, la falta de asistencia financiera, técnica y formativa externa combinada con una lamentable disciplina interna frena la consolidación de estas operaciones, que aparecen más como la consecuencia de un auge coyuntural que como un factor de solidez estructural.

El método más primitivo y simple de procesamiento en la pequeña minería aurífera primaria del Departamento de Oruro es el siguiente:

  • selección manual de trozos de mineral con chispas de oro;
  • trituración y molienda con un martillo manual;
  • lavado del material molido utilizando una batea para separar el oro grueso;
  • si el oro es fino, amalgamación manual del concentrado en batea;
  • estrujado de la amalgama utilizando un paño fino para separar el mercurio libre;
  • quema de la amalgama al aire libre para evaporar el mercurio.

La última etapa la realizan sin ningún equipo para recuperar mercurio, y sin utilizar implemento de seguridad alguno contra los vapores de éste. Utilizan varias fuentes de calor, desde el carbón vegetal; sopletes a gas oil, gas propano o acetileno, hasta las hornillas comúnmente utilizadas en las cocinas de los mineros.

Otro sistema de procesamiento, también rudimentario, utiliza una especie de mortero grande de piedra llamado toloca (piedra hueca y un bloque que se mueve en su interior), donde se muelen y amalgaman simultáneamente porciones pequeñas y ricas de material triturado, prescindiendo de una etapa adicional de amalgamación. En este proceso combinado, se produce mucho mercurio atomizado, que se pierde irremediablemente en las colas durante el proceso de lavado en batea para separar la amalgama gruesa. Luego, la amalgama es tratada como se describió en el párrafo anterior.

Existen muchas variantes de las técnicas descritas y debido a que todas son manuales y discontinuas, solamente se pueden procesar cantidades muy pequeñas, alrededor de 20 a 50 kg de carga por día/ hombre, dependiendo de la dureza del material. Frecuentemente, recurren previamente a una trituración y molienda gruesa en seco, utilizando el llamado quimbalete, también de piedra, con el que se puede triturar y moler hasta unos 200 kg por día/ hombre.

Un primer paso en el propósito de mecanización, constituye el uso del llamado molino chileno o trapiche. En este molino, el uso de mercurio es casi generalizado, para combinar molienda y amalgamación. Su régimen de funcionamiento produce excesiva atomización del mercurio. En general, después del molino chileno se utilizan placas amalgamadoras o una simple canaleta empedrada (tojlla), que sirven como trampas para retener el oro grueso libre y la amalgama. Obviamente, ni las placas, ni las canaletas empedradas sirven para garantizar una buena recuperación del oro libre, la amalgama y el mercurio atomizado.

En operaciones más grandes es común el uso de:

  • pequeñas trituradoras de mandíbulas;
  • molinos a bolas, desde 2' x 3' hasta 3' x 4' , capacidades entre 5 a 15 tpd;
  • canaletas empedradas, placas amalgamadoras, mesas concentradoras, etc.

Como en los molinos chilenos, también es casi común la adición de mercurio a los molinos a bolas, con similar o mayor efecto de atomización del mercurio y como consecuencia las pérdidas de mercurio en polvo en la etapa de concentración son también considerables.

Soluciones 

Tabla1. Emisiones, causas y soluciones en la pequeña minería aurífera primaria.

Criterios técnico-económicos

•  la nueva tecnología debe ser técnicamente eficiente (más que los métodos tradicionales)

•  el equipo, en lo posible, requiere ser fabricado o construido localmente

•  tener un largo tiempo de vida útil

•  simple en su uso y mantenimiento, seguro en su manejo (no requerir personal calificado)

•  el nuevo equipo debe integrarse fácilmente al proceso existente.

•  tener bajos costos de inversión y mantenimiento

•  compatible con las máquinas o equipos existentes.

Criterios medioambientales

•  bajo impacto al medioambiente

•  debe permitir un mejor aprovechamiento de los recursos no renovables

•  el nuevo proceso debe ayudar a cumplir con las regulaciones medioambientales

•  en lo posible ayudar a producir más, contaminando menos

•  contribuir a reducir los conflictos con los vecinos (p. ej. campesinos)

•  no debe constituirse en una bomba de tiempo medioambiental

Criterios sociales y culturales

•  la nueva tecnología debe ser probada y aprobada juntamente con los mineros

•  el nuevo proceso no debe requerir de cambios sustanciales en la organización existente entre los mineros

•  el nuevo proceso no debe interferir con la religión, hábitos y supersticiones de los mineros

•  el nuevo proceso no debe crear problemas en la venta del producto final

•  el nuevo proceso no debe causar problemas entre los mineros y otros actores (propietarios de concesiones, compradores de oro, proveedores de insumos y equipos, etc.)

Técnicas mejoradas

Los métodos y equipos que se presentan a continuación, se probaron con los mineros en varias otras regiones del país, en la práctica productiva diaria. Al mismo tiempo se fabricaron en serie los equipos probados, recurriendo a talleres de metalmecánica locales, realizándose un seguimiento y control permanente de los parámetros técnicos de diseño. Para su aplicación en numerosas operaciones antiguas y otras nuevas.

Flujograma 2.

Proceso piloto completo, manejo de mercurio en circuito cerrado, recuperación de sulfuros auríferos y tratamiento de aguas turbias a través de tecnologías limpias.

Estas mejoras pueden adecuarse fácilmente a las características de los minerales auríferos existentes en el Departamento de Oruro, el punto de partida para el trabajo con los métodos de concentración gravimétrica es la baja recuperación que se obtiene con los métodos tradicionales. Además de la reducción del alto consumo de mercurio, que representa no solamente pérdida económica, sino también problemas de provisión de este insumo. Actualmente, la mayoría de los mineros de hecho están abiertos al cambio y mejora de sus sistemas de trabajo y a la introducción de técnicas limpias, al saber que esto les reportará una mayor recuperación (utilidad) a menor costo de operación. Los equipos pequeños, como tambor amalgamador, separadores hidráulicos en contracorriente para la separación de amalgama y sulfuros, retortas para la destilación de mercurio, completan los métodos de procesamiento promovidos por el proyecto. 

Diagnóstico ambiental

Las actividades mineras auríferas del departamento de Oruro se hallan localizadas en la región ecológica del altiplano, cuyas formaciones vegetales se caracterizan por la predominancia de pajonales de iru ichu, tholares, vegetación salina y matorrales pajonales.

  Los impactos ambientales actuales generados por las operaciones mineras auríferas en el departamento de Oruro son las siguientes: cambio en la topografía por la modificación del paisaje local. En los diversos procesos de extracción y concentración del oro se producen desmontes y colas que emiten partículas de polvo que contaminan el aire. Por otra parte las actividades de explosión en interior mina genera la contaminación de aire debido a la producción de gases. La utilización del mercurio y su quemado en la amalgama con oro afecta la calidad del aire debido a su volatilización, y de acuerdo a su ciclo el mercurio daña la salud humana, vida vegetal y animal.

El vertido de aguas residuales y su infiltración al suelo causa la contaminación a este componente y siendo integrante de los ecosistemas terrestres estos también se ven afectados. La accesibilidad a las operaciones mineras por la apertura de caminos produce la compactación de los suelos y por lo tanto pérdida de áreas de pastoreo o cultivo.

El uso de mercurio en las operaciones mineras auríferas contamina los cuerpos de agua subterráneos o superficiales, disminuyendo así su calidad para consumo de la fauna doméstica y silvestre. El mercurio por mecanismos de metilización, es decir como metil mercurio es asimilado por los peces ingresando así a la cadena trófica y acumulándose de un organismo a otro proceso, conocido como biomagnificación.

Las actividades mineras originan impactos ambientales a la flora y fauna y por lo tanto el desequilibrio en los ecosistemas. Los impactos ambientales que se tienen son la pérdida de cobertura vegetal, pérdida de zonas de pastoreo para ganado camélido sobre todo de llamas.

La actividad agrícola de los cultivos de papa, cebada, quinua y alfalfa son afectados por su proximidad a las operaciones mineras.

La generación de ruido en las operaciones mineras produce la migración de la fauna silvestre. Alteración de la población de fauna acuática y terrestre por el consumo de aguas contaminadas. Destrucción de hábitat para la fauna silvestre por la modificación del paisaje.

Además de los impactos ambientales ocasionados por las operaciones mineras, se tiene la generación de residuos sólidos ó basura y su inadecuada disposición final cerca de las mismas actividades mineras sin ningún manejo adecuado por falta de información y el desconocimiento de los impactos ocasionados al medio ambiente sobre todo por residuos sólidos no biodegradables como latas, botellas pett, pilas y muchos otros.

Conclusiones

  • Se debe facilitar asistencia técnica para la pequeña minería aurífera en el Departamento de Oruro, especialmente con respecto al uso de tecnologías limpias, más productivas y ambientales. Sin embargo, esta asistencia debe ser seleccionada y destinada a operaciones que sean económicamente viables, incluyendo los costos ambientales.
  • Es importante garantizar ventajas sociales, económicas y ambientales para los mineros; estas opciones son una condición necesaria para el éxito.
  • Es necesario demostrar a los mineros que la protección ambiental y de la salud puede producir más beneficios que costos.
  • Como el tema ambiental es conflictivo para los diferentes involucrados, siempre se debe tratar de buscar canales de entendimiento y mediar para lograr soluciones favorables.
  • Antes de cualquier implementación técnica es necesario desarrollar un ambiente de amistad y confianza con los mineros realizando campañas de sensibilización, información, educación y concientización por medios audiovisuales, afiches, folletos informativos, seminarios, talleres, etc., tomando en cuenta también los temas de mayor interés de los propios mineros.
  • En lo técnico es necesario primero adaptar y optimizar técnica y ambientalmente la tecnología sencilla ya existente antes de introducir equipos nuevos y sofisticados. Equipos producidos localmente a bajos precios con una eficiencia racional, tiene las mejores posibilidades para su implementación y difusión. No tiene sentido buscar la perfección tecnológica, sino la tecnología con las más grandes posibilidades de aceptación y difusión.
  • Una amplia difusión de cambios tecnológicos es lo más efectivo, por medio de operaciones piloto que son implementadas exitosamente y sirven como multiplicadoras.
  • Los mineros deben pagar por su proyecto: me cuesta, lo uso y lo cuido.
  • Lamentablemente se entiende que de hecho, por el momento sólo en raras ocasiones se podrá reemplazar la amalgamación por otra técnica en las operaciones de la pequeña minería en el Departamento, ya que la amalgamación es y seguirá siendo el método más sencillo, rápido y efectivo para separar oro de otros minerales pesados, que son recuperados en forma conjunta en un proceso gravimétrico. Sin embargo, la solución inmediata es restringir el uso de mercurio a la amalgamación de concentrados.

Auspiciadores

 

 

 

TECNOLOGÍAS LIMPIAS
Oruro, Bolivia
Administrador Web: Ing. Oscar Guzmán Jordán; Contacto: 72071468; email: oscarito_andree@hotmail.com;