Manual para los residuos

Manual del Manejo de
Residuos Industriales
Mineros

INTRODUCCIÓN.
La minería constituye un caso especial en lo que a generación de residuos se
refiere. De hecho, se trata de una actividad cuyo comienzo es difícil de
fechar en la Península Ibérica, pero con toda seguridad se remonta a más de
tres milenios. Abarca actividades tan dispares como la explotación de una gran
masa de sulfuros polimetálicos situada a 300 m de profundidad y la
extracción de áridos en una gravera próxima al margen de un río.
En líneas generales, para obtener el producto a comercializar es necesario
extraer una gran cantidad de materiales estériles que, por motivos económicos,
se disponen en las proximidades de la explotación. Adicionalmente, para
alcanzar la pureza o concentración requeridas para la puesta en mercado del
producto deseado, se precisa someter la masa mineralizada extraída a una
serie de procesos en los que se generan residuos.

Hasta fecha muy reciente, no existía una normativa que tipificara los residuos que
se generan en las explotaciones mineras. Actualmente, la apertura de una
nueva mina debe contemplar una serie de requisitos ambientales que influyen en
gran medida en la viabilidad económica del proyecto. Sin embargo, existe un
pasivo medioambiental derivado de las explotaciones abandonadas que constituye
un problema a nivel autonómico, nacional y europeo. La Unión Europea,
consciente de esta problemática, se encuentra actualmente elaborando los
documentos previos que deben conducir a la publicación de una Directiva para la
Gestión de los Residuos de la Industria Extractiva

GENERALIDADES SOBRE EXPLOTACIONES MINERAS.
De forma genérica, las explotaciones mineras se clasifican en dos grandes grupos:
extracción a cielo abierto y minería subterránea. Hay que precisar no obstante,
que estos dos tipos genéricos no son mutuamente excluyentes, existiendo minas
en las que se perforan galerías de explotación subterránea desde una corta a cielo
abierto.
Otro tipo de minería, de uso muy restringido, es el llamado ʺin situʺ. En este
método, en lugar de excavar el terreno para llegar al recurso explotable, se
procede a perforar una serie de sondeos inyectando en ellos reactivos apropiados
para poner en disolución en las sustancias de interés. La solución cargada en las
mismas es bombeada a través de otros sondeos, procediéndose a un tratamiento
para su separación.

El método elegido de explotación viene determinado por un conjunto de factores
tales como la localización, geometría, morfología, profundidad,
economía, requerimientos medioambientales e incluso (en tiempos pasados) la
tradición. Dependiendo del método y del tamaño de la mina, el proyecto conlleva
una diferente capacidad de extracción de mineral y de generación de residuos. La
composición de estos también puede cambiar según el método minero empleado.
A igualdad de recursos explotables, la minería a cielo abierto conlleva un mayor
movimiento de tierras que las explotaciones subterráneas, lo cual implica el alma‐
cenamiento de grandes cantidades de materiales estériles, incrementándose la
superficie ocupada por el conjunto de las instalaciones mineras. La minería
subte‐ rránea no está exenta de estas mismas necesidades, aunque son
proporcionalmente menores. Esta última presenta aspectos relacionados con la
seguridad que son particulares de este tipo de explotaciones (desbarres y caídas
de bloques en interior, hundimientos en superficie, etc.). A continuación se
exponen sucintamente los principales métodos de explotación.

MINERÍA A CIELO ABIERTO.
Cortas:
Es un método de explotación muy extendido en la minería metálica y del carbón. En
esencia se trata de un banqueo descendente con secciones transversales
troncocónicas.

La explotación de cada paso o banco produce un tonelaje de material extraído
correspondiente a los estériles que rodean al depósito, el cual se manda
directamente a las escombreras, y un tonelaje de mineralización que es
selectivamente clasificado para almacenamiento o se manda directamente a
planta de procesado.
La relación entre el tonelaje de materiales estériles a ser extraídos y la cantidad
de mineral obtenido, condiciona enormemente la viabilidad de una mina.
Si esta relación se hace muy alta, especialmente cuando la mina ya ha
alcanzado bastante profundidad, la explotación se hace antieconómica.
Las cortas pueden alcanzar dimensiones espectaculares, como el caso de
ʺCorta Atalayaʺ (Río Tinto, Huelva), con más de 300 m de profundidad y
900 m de diámetro. En este tipo de explotaciones metálicas, el relleno del
hueco excavado es imposible de acometer con los estériles extraídos.

En la minería del carbón a cielo abierto, las cortas suelen ser susceptibles de
relleno parcial utilizando los estériles extraídos en la explotación. Los
yacimientos, con geometría estratiforme, son atacados por un extremo y el
paulatino avance de la explotación permite el relleno de la zona ya explotada.
Además de la restauración de la zona recientemente explotada, este sistema
es ventajoso desde el punto de vista económico, al ser muy corta la distancia
de transporte de los estériles.

Descubiertas:
Son explotaciones a cielo abierto que se aplican en yacimientos
subhorizontales en los que el recubrimiento por estériles sea generalmente
inferior a 50 m. Consiste en una excavación de marcado carácter lineal, a
modo de trinchera. Cada una de estas excavaciones lineales se denomina
módulo. Una vez explotados los recursos de un módulo, se procede a la
excavación del siguiente, que será paralelo y colindante con el anterior. Los
estériles extraídos en cada módulo se depositan en el hueco creado por la
excavación del módulo previo. Cuando este método de explotación es
aplicable, la facilidad de operación y la proximidad de la zona de depósito de
los estériles representan una gran ventaja.

Otros métodos de explotación a cielo abierto son las terrazas y la minería de
contorno.
El método en terrazas consiste en un banqueo con avance unidireccional. Se
aplica en yacimientos subhorizontales, de uno o varios niveles mineralizados.

Canteras:
Más que un método minero, cantera es un término genérico utilizado para
explotaciones de rocas industriales y ornamentales. En el primer caso el
producto a obtener suele ser un todo‐uno fragmentado, destinado a la
construcción en forma de áridos, fabricación de cementos, etc. Dado el escaso
valor económico de estos materiales, las canteras suelen estar situadas en las
proximidades de la zona de consumo, por lo que la repercusión de los costes
de transporte en el precio del producto es escasa y permite mantener este
en márgenes aceptables para el mercado. En el caso de las rocas
ornamentales, lo más frecuente es que se trate de obtener grandes bloques
en forma de paralelepípedo, que más tarde son cortados y pulidos en placas
de diferentes espesores según su uso, dependiente a su vez de las
condiciones de un mercado muy competitivo y que frecuentemente no se rige
tanto por el valor intrínseco del producto como por aspectos subjetivos
(colores, modas, etc.).

En estos tipos de explotaciones, no cabe prácticamente hablar de escombreras
en el sentido de materiales estériles que es necesario retirar para acceder al
material objeto de la explotación, reduciéndose los acopios en general a
productos desechados por no cumplir los estándares de calidad deseados.

Graveras:
Al igual que en el caso anterior, más que un método minero en sí, el término
gravera se refiere genéricamente a las explotaciones de ciertos tipos de
materiales, en este caso detríticos (fundamentalmente gravas y arenas) cuya
demanda está muy ligada al sector de la construcción.

Los ambientes geológicos para la acumulación de recursos de este tipo son
sedimentarios (fluviales, marinos, eólicos, etc.), encontrándose la mayoría de
las explotaciones situadas en los márgenes de los cursos de agua.
MINERÍA SUBTERRÁNEA.
Las características generales de un yacimiento (profundidad, geometría, etc.)
pueden determinar que la única alternativa viable sea la minería subterránea.
Existe una gran variedad de métodos de explotación, dependiendo
fundamentalmente de la geometría del yacimiento (tabular o irregular) y el
comportamiento mecánico del macizo rocoso.
Así, la explotación de cuerpos tabulares de materiales competentes (mecánica.
mente resistentes) suele acometerse mediante los métodos de hundimiento por
subniveles o por el de cámaras y pilares.

En el caso de rocas incompetentes, se hace necesario disponer rellenos
para la sustentación de las labores (métodos de cámara con relleno y
cámaras con almacenamiento de zafras). En yacimientos de geometría
irregular (tipo pórfido cuprífero), se suele acudir al método de
hundimiento de bloques.
Todas las operaciones llevadas a cabo en profundidad, están
conectadas con otras en superficie por una serie de pasadizos abiertos
en el material que rodea a depósito, pozos y galerías cruzadas para el
paso del personal y la maquinaria extracción del mineral y drenaje de
agua, así como para ventilación.

Pueden establecerse una serie de diferencias fundamentales respecto a
la minería a cielo abierto:
‐ La capacidad de extracción es generalmente mucho más baja que en las
explotaciones a cielo abierto.
‐ La cantidad de estériles producidos por unidad de mineralización extraída
es mucho más baja que en minería de superficie.
‐ En superficie, la extensión de terreno requerida para este tipo de minería es
considerablemente menor que para la extracción a cielo abierto.
‐ Además de los riesgos de fallo mecánico en elementos de
superficie (escombreras y diques de balsas), existen riesgos adicionales en
este tipo de explotaciones (caída de bloques y colapsos subterráneos).

TIPOS FUNDAMENTALES DE RESIDUOS GENERADOS EN
LAS EXPLOTACIONES MINERAS.
En el apartado anterior se han descrito muy someramente los principales tipos
de explotaciones mineras, que en esencia no son sino métodos optimizados
para acceder y explotar los materiales de interés. Ahora bien, salvo
excepciones, el material así extraído no es un producto directamente vendible
o si lo es, su precio será inferior que si se somete a procesos de tratamiento
que aumenten su pureza o concentración.
En la mayoría de las explotaciones mineras se encuentran presentes, en
mayor o menor medida, una serie de procesos conducentes a conseguir este
enriquecimiento del producto a comercializar.

Los residuos mineros van a estar caracterizados en cuanto a su tipología por los
procesos generadores de los mismos:
1.‐ Residuos de la extracción: Aquí podemos incluir el suelo vegetal, los
terrenos de recubrimiento, la roca estéril y el mineral de baja ley. Salvo los
últimos, los demás se tratan simplemente de materiales inertes cuya principal
problemática es el gran volumen generado, que precisa grandes escombreras
para su disposición en las proximidades del yacimiento. Los minerales de baja
ley, también se acopian en escombreras próximas al yacimiento de forma
separada a los anteriores ante la previsión de su posterior recuperación.

Residuos del tratamiento: Pueden ser de diversos tipos, variando con el
tratamiento sometido a los materiales:
‐Flotación: Proceso que genera lodos residuales, constituido por una
suspensión acuosa de la mena triturada y tratada, a la que se le ha extraído el
componente mineral de interés mediante un proceso de flotación diferencial.
Contiene también los residuos de los reactivos empleados en el proceso de
tratamiento.

‐ Lixiviación: Va a generar residuos constituidos por la MENA triturada y
tratada, a la que se le ha extraído el componente de interés mediante
disolución con un agente lixiviante, que puede ser ácido sulfúrico (en el caso
del Cu) o cianuro sódico (en el caso del Au y Ag).

‐ Fundición: Genera residuos constituidos por escorias vítreas
(generalmente de composición silicatada y de alta estabilidad que son
depositadas en escombreras), “polvos de humo” (materia particulada con alto
contenido en metales pesados, resultante de la depuración de las emisiones
atmosféricas) y lodos o barros de similar composición.

‐ Refino electrolítico: Genera residuos como los lodos electrolíticos (con alto
contenido en metales que pueden ser procesados posteriormente para su
recuperación).
Evidentemente, como en toda instalación industrial, en las explotaciones
mineras se generan residuos asociados a la maquinaria utilizada en las
operaciones (aceites y grasas lubricantes, baterías, líquidos hidráulicos, filtros,
etc.). Estos residuos y los derivados de reactivos necesarios para el
tratamiento de los minerales (p. ej. xantatos, ditiofosfato, amilxantato
potásico, etc.), tienen sus cauces de gestión como residuos de origen industrial.
Tampoco se incluyen en el esquema previo los procesos y residuos que
seguirían a la obtención del concentrado de mena. En minería metálica estos
concentrados se someten a procesos metalúrgicos (pirometalúrgicos,
hidrometalúrgicos o electrometalúrgicos) para la obtención de los metales
presentes en los concentrados.

La exclusión de estos procesos y los residuos a ellos asociados, obedece
fun‐ damentalmente a que se trata de otro tipo de actividad, estando de
hecho la industria metalúrgica tipificada en un epígrafe diferente de la lista
europea de residuos, concretamente en el capítulo 10 (residuos de procesos
térmicos). Por otra parte, es muy frecuente que desde las explotaciones
mineras se transporten los concentrados a instalaciones situadas en otro
lugar para llevar a cabo dichos procesos. Los residuos generados en estas
industrias, por más que utilicen una materia prima de origen minero (al igual
que otras muchas industrias), no pueden ser catalogados como residuos
mineros.
No obstante, en algunos casos estos procesos se realizan o se han realizado
en el entorno de la propia explotación, por lo que especialmente en la
evaluación del estado ambiental de explotaciones mineras abandonadas, es
relativamente frecuente encontrar acopios de residuos procedentes de dicha
actividad (p.ej. escorias, cenizas y lodos solidificados).

El procesado en la minería del carbón no es sino un caso particular del aplicado
a los minerales metálicos. Si en estos los minerales de interés vienen
acompañados de una serie de impurezas o ganga, asociado al carbón también
se presentan una serie de impurezas inorgánicas incombustibles que
disminuirían la calidad del mismo si no se eliminaran.
Así como en la minería metálica la parte útil es generalmente de mayor peso
específico que la ganga, en el carbón ocurre lo contrario, pero en esencia los
procesos en ambos casos son conducentes a separar materiales de diferente
densidad, por lo que en la preparación mecánica del carbón se utilizan, con
ciertas variantes, los mismos principios y dispositivos.
De acuerdo con lo expuesto, los residuos que caracterizan las actividades
mineras son las escombreras y las balsas de lodos.

ESCOMBRERAS Y BALSAS DE LODOS.
El acceso al cuerpo mineralizado requiere la extracción de los materiales
suprayacentes y colindantes con el mismo. Esto aplica tanto a la apertura y
progreso de una mina a cielo abierto como a la excavación de galerías en una
subterránea, si bien en este último caso las necesidades de acopio en
escombreras exteriores son menores, en parte por el tipo de excavación y
en parte porque los materiales extraídos pueden ser usados como
elementos de relleno o sustentación en el interior de la mina.

Una vez que los trabajos de aproximación alcanzan la masa mineralizada,
entra en juego el criterio de ʺley de corteʺ, es decir, la selección dentro de la
masa mineralizada de la porción que se enviará a tratamiento para la obtención
de concentrados y la que, por presentar concentraciones excesivamente bajas,
no es apta para dicho fin y se llevará a las escombreras.
Es importante señalar que esta ʺley de corteʺ está marcada por criterios
económicos y tecnológicos, siendo variable entre distintas explotaciones
y en una misma explotación a lo largo del tiempo. Así, una escombrera
formada por materiales con baja ley de mineralización, puede pasar a ser un
recurso explotable, aspecto este contemplado en la legislación minera.
Las características de las escombreras son muy variables, dependiendo de la
naturaleza del yacimiento y de los métodos extractivos.

La granulometría de los materiales abarca un rango desde tamaños limo o arena
hasta bloques de varios metros cúbicos. Igualmente, la composición geoquímica
varía no solo entre las escombreras de diferentes explotaciones, sino en una
misma explotación dependiendo de la zona de procedencia de los materiales
excavados.
Las escombreras correspondientes a materiales con baja ley de mineralización
en un yacimiento metálico, al ser expuestas a la intemperie pueden sufrir una
serie de transformaciones que conlleven la movilización de los metales,
anteriormente retenidos en las redes cristalográficas de los minerales que
conforman el yaci‐ miento. Un fenómeno de gran importancia medioambiental
es la generación de aguas ácidas a partir de escombreras que contengan
sulfuros, lo cual es frecuente tanto en la minería metálica como en la del carbón.
Esta cuestión se tratará más detalladamente a lo largo del presente capítulo.

En las escombreras de explotaciones de carbón es relativamente frecuente
el fenómeno de la combustión espontánea, consecuencia de la rápida
oxidación (reacción exotérmica) y la baja conductividad calorífica de los
materiales. La con‐ junción de ambas circunstancias puede dar lugar a que la
escombrera entre en autocombustión, con desprendimiento de S02.
Otro tipo de material que puede encontrarse acopiado en escombreras
corresponde a residuos de los procesos de tratamiento (lodos).
Los lodos están constituidos principalmente por partículas sólidas inmersas en
un medio acuoso, por lo que es de vital importancia en su caracterización
estudiar y conocer las relaciones existentes entre las distintas fases que
presentan (sólida, líquida y gaseosa).

En un lodo no saturado los volúmenes comprendidos entre las partículas sólidas
están rellenos, en parte, de agua y aire, donde la proporción de aire va a
depender, por consiguiente, de la de agua. El contenido de aire debe reducirse
todo lo posible, puesto que no va a contribuir a la resistencia del lodo como
conjunto. De hecho, los efectos de la compactación disminuyen la capacidad de
aire mientras que el esponjamiento obra en sentido contrario.
Los volúmenes ocupados por el aire y el agua en el suelo se expresa como
volumen de poros o volumen de vacíos, que su suma total es lo que se
conoce como porosidad.
La porosidad depende de la forma y de la uniformidad del tamaño de los granos
de materia sólida y de las condiciones de sedimentación. Esta sedimentación se
produce con interferencias entre partículas debida a su concentración, carga
eléctrica y mineralogía, por lo que resulta difícil estimar la porosidad con la que
queda la estructura inicial del lodo.

Los lodos se depositan hidráulicamente, donde las partículas más gruesas o
arenas se depositan rápidamente, mientras que las finas fluyen y se depositan
a distintas distancias.
En el siguiente gráfico se muestra una clasificación granulométrica en función
de la distancia al punto de descarga de lodos.

Podemos diferenciar en el proceso de sedimentación la componente horizontal y
la vertical. Las partículas gruesas se depositan desde el punto de descarga del
lodo a medida que éste se desplaza formando la playa de residuos, mientras que
las partículas finas se depositan únicamente cuando alcanzan la zona del lago o
balsa de decantación con el agua inmóvil, formando así la zona limosa.
La sedimentación de los finos sigue un proceso completamente diferente al de
las partículas gruesas; dicho proceso es básicamente el de sedimentación en la
vertical y se produce en la balsa de decantación. La cantidad de finos que se van
a sedimentar tiene un efecto importante, por tanto, para el dimensionamiento de
la balsa o lago de decantación.

Propiedades físicas de los lodos
El comportamiento de los lodos va a venir determinado por sus propiedades y
también por la naturaleza del depósito. La deposición de los lodos puede dar
lugar a dos clases fundamentales de material: arenas depositadas mediante
mecanismos hidráulicos y limos depositados mediante procesos de
sedimentación.
Las propiedades de los lodos arenosos suelen ser similares a la de los
suelos naturales tamaño arena, mientras que la de los lodos limosos presentan
un comportamiento más complejo.
Entre las propiedades de estos, destacaremos las siguientes:

a) Granulometría
Los residuos mineros tienen como característica principal el tamaño de las
partículas sólidas porque va a determinar sus posibilidades de
aprovechamiento y recuperación. La granulometría va a depender de los procesos
mineralúrgicos empleados para concentrar o extraer los minerales, por
ejemplo, en el caso del carbón, la separación por gravedad lleva consigo
estériles más gruesos que la flotación. En operaciones con minerales de cobre,
donde la recuperación se hace por lixiviación en eras, los residuos tienen una
granulometría gruesa, del tamaño de grano de una grava.
Por tanto, podemos decir que la granulometría de las partículas sólidas va a
determinar el posible aprovechamiento o la calidad de los lodos para la
construcción de una presa de residuos, por ejemplo, tal y como se muestra en los
datos de la siguiente tabla.

GRANULOMETRÍA % DE PASO CALIDAD
Gruesos 0‐15 % menor de 74 μm Buenos
Medios 15‐50 % menor de 74 μm Generalmente buenos
Finos 50‐80 % menor de 74 μm Cuestionables
Limos 100 % menor de 74 μm y 25
% menor de 200 μm
Almacenado por presas
convencionales
En un tipo de descarga convencional de lodos, las partículas más gruesas o
arenas se depositan rápidamente formando una playa junto al dique de la presa si
es ahí donde se encuentra el punto de descarga, mientras que el resto de
partículas fluyen como lamas (partículas interiores a 0,1 mm) hacia el interior de la
presa. En la siguiente figura se muestra la disposición longitudinal de la
sedimentación de los distintos tipos de lodos en función de su granulometría en la
playa de una hipotética balsa o presa.

b) Plasticidad
Es la propiedad que permite al material sufrir deformaciones sin
recuperación elástica perceptible y sin resquebrajarse ni desmenuzarse.
También la podemos definir como la capacidad que tienen ciertos materiales
para cambiar de formar, bajo una carga constante, sin cambio apreciable de
volumen.
La plasticidad de los lodos procedentes de las plantas de tratamiento de
mineral viene dada en función del tipo de estéril y del porcentaje de finos que
presenten. Esta plasticidad se determina por los llamados límites de Atterberg
(límite líquido y límite plástico), que nos sirve para determinar la humedad para
la cual un suelo pasa del estado líquido al plástico y de éste al sólido.

c) Peso específico
Generalmente los lodos están saturados, es decir, todo el volumen de vacíos
entre partículas sólidas están ocupados por el medio acuoso, por lo que de
esta forma, podemos hablar de la proporción de sólidos respecto a la mezcla
total y que se denomina concentración.
El peso específico de los lodos es muy variable en función de las
concentraciones de mineral y estéril, de la granulometría, de la presencia de
elementos secundarios, etc. En el caso de lodos secos, su peso específico
depende de las condiciones de consolidación de los mismos en la balsa y de la
evolución del índice de poros de la deposición inicial hasta el estado final bajo
vertidos sucesivos.

d) Permeabilidad
Es un concepto relativo. Un material se considera permeable cuando está
situado entre otros menos permeables que él, por lo que podemos decir que
todos los materiales son más o menos permeables. En este sentido podemos
afirmar que el agua filtra a través de todos los materiales, con la única
diferencia de la magnitud o intensidad. Aquí lo que podemos hablar es del
grado de permeabilidad de cada material, que va a depender de la amplitud de
los huecos o vacíos continuos que existan entre sus partículas.
Por lo tanto, la variación de la permeabilidad es función de la granulometría de
los lodos, de su plasticidad, del modo de deposición y de su profundidad en el
depósito.
Algunos valores típicos de permeabilidad de los residuos mineros se muestran
en la siguiente tabla:

MATERIAL PERMEABILIDAD MEDIA
(cm/s)
Arenas ciclonadas gruesas con menos del
15% de finos
10‐2 – 10‐3
Arenas depositadas en la playa de la balsa con 15‐30%
de finos
10‐3 – 10‐4
Lodos limosos no plásticos o con poca plasticidad 10‐5 – 10‐6
Lodos limosos con alta plasticidad 10‐7 – 10‐8
e) Consolidación
En aquellos lodos que en un principio están constituidos por materiales
sin consolidar vertidos en suspensión, las porosidades suelen presentar valores
muy elevados. Por eso, cuando se realizan vertidos sucesivos y continuos de
lodos, se origina un gradiente de presión debido al peso de éstos, que hace que
el agua escape hacia las superficies libres, con lo cual los lodos se consolidan,
reduciendo así su porosidad.

Los residuos generados en los procesos de tratamiento de los minerales,
frecuentemente denominados con el anglicismo ʺtailingsʺ, están constituidos
fundamentalmente por la ganga, es decir por los minerales que acompañan a
los que son objeto de la explotación (mena) y de los que son separados por
una serie de técnicas. Adicionalmente, restos de los reactivos utilizados para
el tratamiento quedan incorporados en mayor o menor medida a estos
residuos, abarcando un amplio espectro de sustancias químicas de diferente
comportamiento ambiental y muy distintas características toxicológicas (p.ej.
cal, aceite de pino, cianuros).
Los residuos de los procesos de tratamiento son fundamentalmente lodos y se
disponen en presas o balsas. Son presas de lodos aquellos depósitos que, por
estar situados en todo o en parte por encima de la cota del terreno
circundante, requieren una estructura de dique para la contención de los lodos
depositados.

No obstante, según el grado de humedad original en los diferentes lodos
producidos durante el tratamiento, parte de ellos pueden ser desecados y
dispuestos a modo de escombreras de materiales finos.
Las presas y balsas pueden encontrarse en explotaciones metálicas, de
carbón, en canteras o graveras. En este último caso, lo que se acumula en las
balsas son materiales finos (limos) provenientes del lavado de las gravas o
arenas objeto de la explotación. Por este motivo, no presentan problemas de
transferencia de contaminantes al medio, si se exceptúa el incremento de
turbidez en los cursos de agua a los que puedan llegar en caso de contención
defectuosa en la balsa.
Las balsas son aquellos depósitos que, por estar situados en su totalidad por
debajo de la cota del terreno circundante, no requieren una estructura de dique
para la contención de los lodos.

Las presas de residuos en las explotaciones de carbón contienen
fundamentalmente materiales finos de las rocas entre las que se sitúan
los filones (fragmentos de pizarras y cuarcitas p. ej.), estando siempre
presentes restos de carbones de mala calidad, piritas y azufre.
En cuanto a los lodos almacenados en las presas de explotaciones metálicas,
son evidentemente de composición muy variada según el yacimiento en
cuestión y los métodos de tratamiento.

PRINCIPALES EFECTOS DE LA MINERÍA SOBRE EL MEDIO AMBIENTE.
Como previamente se ha expuesto, las operaciones mineras conllevan frecuen‐
temente el uso y transformación de grandes extensiones y volúmenes de
terreno. Tanto en la etapa operacional como tras el abandono, se dan una serie
de efectos ambientales de mayor o menor magnitud en función de las
condiciones locales y el tipo de explotación. Se listan a continuación los
principales efectos medioambientales de las actividades mineras, si bien hay
que tener presente que no siempre se dan todos y su trascendencia es variable
según los casos. Son los siguientes:

‐ Alteración del paisaje
‐ Modificación del hábitat ecológico
‐ Destrucción de cubierta vegetal
‐ Ruido
‐ Emisiones de polvo y sedimentación del mismo
‐ Modificación de cursos de agua
‐ Modificación de niveles piezométricos
‐ Generación de residuos
‐ Contaminación de suelos
‐ Contaminación de aguas superficiales y subterráneas

También cabe hacer mención a los problemas de seguridad para los bienes las
personas, especialmente en explotaciones abandonadas. Se deben
fundamentalmente a inestabilidad estructural de elementos tales como
escombreras, balsas y galerías subterráneas, así como a la existencia de
huecos en el terreno sin protección o señalización (p. ej. antiguos pozos de
ventilación de galerías).
La contaminación de suelos, aguas superficiales y subterráneas, viene a
menudo determinada por la generación de aguas ácidas que frecuentemente se
produce en explotaciones metálicas y en la minería del carbón.
GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS.
Las aguas ácidas se originan por la oxidación espontánea de piritas y otros si
furos asociados a ellas. Este hecho es característico de las explotaciones de
menas metálicas, carbones, uranio y en general, de cualquier explotación cuyas
escombreras sean ricas en sulfuros.

La oxidación del ión ferroso ocurre en principio con y sin acción bacteriana. A
medida que baja el pH, se incrementa la importancia relativa de la actividad de
las bacterias, entre las que destaca la Thiobacillus ferrooxindans. Por debajo de
pH = 3 ‐4, sólo se produce la oxidación bacteriana.

El principal problema relacionado con el drenaje ácido de minas es su
afección a los suelos y las aguas superficiales y subterráneas. Además de la
modificación del pH, el carácter ácido de estas aguas conlleva una mayor
capacidad para poner en disolución metales (hierro, manganeso, arsénico,
cobre, cinc, níquel, etc.).

El resultado puede ser una degradación extrema del ecosistema acuícola o la
imposibilidad de uso de las aguas para abastecimiento, no solo urbano sino
incluso industrial, dado el carácter corrosivo que presentan sobre estructuras
metálicas y de hormigón.
5.1 CONTROL Y PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DE AGUAS.
El problema de generación de aguas ácidas de mina puede enfocarse desde
dos perspectivas: prevención y tratamiento.
Las técnicas de prevención tratan de evitar que se den las condiciones que
propician la oxidación de los sulfuros, lo cual se consigue básicamente por tres
posibles vías:
‐ Barreras aislantes
‐ Métodos químicos
‐ Inhibición bacteriana

Entre las primeras cabe citar la revegetación de terrenos y las barreras frente
al agua y el oxígeno. El acondicionamiento y revegetación mitiga la llegada
de agua y oxígeno a los sulfuros, conociéndose casos en los que se reduce
hasta en un 50% la generación de aguas ácidas. Se trata por lo tanto de un
método de atenuación del problema.
Las barreras frente al agua pasan por la impermeabilización de la superficie y
los taludes de las escombreras. Normalmente es necesario además
regularizar las pen‐ dientes para disminuir la erosión. Los materiales
utilizados para la cubrición son diversos: arcillas, tierras compactadas,
láminas sintéticas etc. La arcilla, cuando se dispone convenientemente y las
láminas sintéticas, son los materiales que más garantías ofrecen como
impermeabilizantes, siendo inferior el coste de la primera.

Adicionalmente y según la configuración orográfica en el entorno de la
escombrera, puede ser necesario el practicar y mantener canales de guarda
(perimetrales), con el objeto de que las aguas de escorrentía que fluyan desde
las laderas colindantes no entren en contacto con los residuos.

Aparte de lo anterior (una impermeabilización eficaz también aísla el residuo del
aire) el aislamiento respecto al aire se consigue fundamentalmente mediante
lámina de agua. Este método se aplica en las balsas y presas de residuos, así
como en explotaciones abandonadas, tanto a cielo abierto como subterráneas,
si bien en este caso no cabe hablar de método aplicado sobre residuos.
Considerando la primera de las reacciones anteriormente señaladas en la
generación del drenaje ácido, se comprueba que el agua y el oxígeno son
necesarios para desencadenar el proceso. La inmersión de los residuos bajo
lámina de agua tiene por objeto aislar a los sulfuros del contacto con el oxígeno
atmosférico y para conseguir tal fin, se precisa que no exista renovación (flujo)
de las aguas en contacto con los residuos.
Inicialmente, el oxígeno disuelto en el agua reaccionará con los sulfuros según
las reacciones ya expresadas. El consumo de este oxígeno, la ausencia de
renovación y la baja difusividad de este elemento en el agua, determinan el
establecimiento de un ambiente anóxico en el entorno de la masa de sulfuros
que impide el avance del proceso.

Métodos químicos.
Entre los métodos químicos para combatir la generación de aguas ácidas
destacan la adición alcalina y la adición de fosfatos.
El efecto de la adición alcalina es triple; por una parte, se consigue en mayor o
menor medida la neutralización de las aguas ácidas producidas. Por otra
parte, las bacterias que oxidan el hierro precisan de un ambiente ácido para
desarrollar su función. Además de lo anterior, a niveles de pH cercanos a
neutro, se favorece la precipitación del hierro férrico, dando lugar a una pátina
de recubrimiento sobre la superficie de los sulfuros que dificulta su ulterior
oxidación.
A estos efectos, se utilizan generalmente sustancias como el hidróxido
sódico (Na0H), roca caliza (CO3Ca), cal (CaO, Ca(OH)2) y carbonato sódico
(Na2CO3).

La disposición de estos compuestos alcalinos puede llevarse a cabo
interestratificándolos con los materiales de la escombrera o mezclados con ellos.
Pueden igualmente colocarse como material de cubrición, facilitando la revegetación
de la superficie de la escombrera si se ha contemplado la misma y es conveniente
en todo caso, mezclar compuestos alcalinos de diferente solubilidad, de suerte que
se procure una adición de álcalis continua en el tiempo.
El aporte de fosfatos en escombreras que contengan sulfuros, propicia la formación
de fosfatos de hierro insolubles, lo que disminuye el hierro férrico disponible y
ralentiza el proceso general de oxidación de la pirita.
Métodos de inhibición bacteriana.
En esencia se trata de inhibir la actividad de la bacteria Thiobacillus ferrooxidans,
responsable en gran medida del proceso de generación de aguas ácidas. Esta
inhibición se aborda mediante la aplicación a la masa de residuos de surfactantes
aniónicos o ácidos orgánicos.

Entre los primeros destaca el Sodio Lauril Sulfato (SLS), que se administra
diluido mediante irrigación de las escombreras. Este compuesto ha mostrado ser
muy eficaz, pero con un margen temporal de acción muy limitado (meses).
Para conseguir efectos de mayor duración, superiores a cinco años, se han
desarrollado bactericidas de efecto retardado, que consisten en pellets o pastillas
de tamaño centimétrico y constan de una matriz polimérica, un agente activo y
otros compuesto químicos que se disuelven paulatinamente, percolando en la
masa de residuos y creando un efecto continuo en el tiempo.
TRATAMIENTO DE EFLUENTES.
Cuando por algún motivo los métodos de prevención no pueden usarse
o se muestran insuficientes para combatir la generación de aguas ácidas,
estas pueden analizarse y tratarse como cualquier agua residual industrial. Los
sistemas de tratamiento más usados son: la neutralización química,
ósmosis inversa e intercambio iónico.

Las plantas de tratamiento de aguas ácidas realizan el tratamiento en tres
etapas: neutralización, oxidación y precipitación. Según el agente
neutralizante empleado (cal o roca caliza), las reacciones que se verifican son
las siguientes:
Neutralización
‐ Neutralización con cal
SO4H2 + Ca(OH)2ÎCaSO4 + 2H20
‐ Neutralización con roca caliza
SO4H2 + CaCO3 ÎCa SO4 + H20 + CO2

Oxidación
El objeto de esta operación es pasar el hierro ferroso (soluble) a férrico
(insoluble).
El oxígeno necesario para el proceso se toma directamente de la atmósfera,
mediante agitación en los tanques de reacción.
Precipitación
La reacción del sulfato férrico con los agentes alcalinos propicia la formación y
precipitación de hidróxidos de hierro, que se recogen en decantadores.
La ósmosis inversa consiste en hacer pasar las aguas a tratar por una
membrana (normalmente de acetato de celulosa) que retiene en gran medida los
contaminantes, dejando pasar el agua. Los metales pesados llegan a quedar
retenidos en porcentajes próximos al 99% y la reducción de la acidez oscila
aproximadamente entre el 81 y 92%.

El rendimiento de las membranas decae con el tiempo, en función de la carga
contaminante y debido a la saturación de la membrana, cuya sustitución, junto a
la gestión de los lodos generados, constituyen el principal inconveniente de este
método por su repercusión económica.
Intercambio iónico
El método consiste en hacer pasar las aguas ácidas por una masa porosa de
resinas sintéticas de alto peso molecular. El contacto propicia el intercambio
iónico, permitiendo la obtención de un agua con un alto grado de depuración e
incluso la recuperación de metales pesados. Los inconvenientes son los mismos
que en el caso anterior y se refieren principalmente a los costes de
mantenimiento.

Normas para la elaboración de los planes de explotación y restauración del
espacio natural afectado por las explotaciones de carbón a cielo abierto y el
aprovechamiento racional de estos recursos energéticos.
Esta norma establece entre otros, los siguientes epígrafes a cumplimentar para
la elaboración de los planes de explotación en la minería del carbón a cielo
abierto:
‐ Titular de la explotación que presenta el plan y razones del mismo.
‐ Antecedentes
‐ Estudios básicos del yacimiento y de la zona en explotación o a explotar
‐ Estudios geotécnicos. Definición de taludes de corta y escombreras
‐ Estudios hidrogeológicos e hidrológicos de superficie.

‐ Estudio minero
‐ Escombreras exteriores. Para cada una de ellas:
‐ Justificación de su emplazamiento, teniendo muy en cuenta que su ubicación
no impida o perjudique la futura extracción de otras reservas del mismo
diferentes concesionarios de derechos mineros.
‐ Formación de la escombrera, justificando su capacidad, así como el diseño
distinguiendo las escombreras definitivas de aquellas otras con carácter
temporal para las que se determinará su duración.
‐Estabilidad, taludes considerados y características de su base de apoyo.
Modalidad de deposición del escombro y recubierto (compactación, protección
de taludes, drenajes, etc.).

‐ Almacenamiento y deposición de la tierra vegetal para su
acondicionamiento final. Protección mientras esté almacenada.
‐ Huecos finales. Definición de los huecos finales caso de producirse.
Acciones para la restauración del espacio natural y protección del medio
ambiente.
‐ Escombreras. Acciones para evitar la erosión, facilitar su posible
utilización posterior y que queden, dentro de lo posible, integradas en el paisaje.
‐ Reconstrucción estabilizada del suelo y su vegetación.
‐ Protección de las aguas subterráneas y superficiales, y recuperación cuar
do sea posible de las captaciones afectadas. Depuración, si fuera necesario de
las aguas contaminadas como consecuencia de la explotación, en especial de
las aguas residuales procedentes de las plantas de tratamiento y balsas de
decantación.

Respecto a las normas para la elaboración del plan de restauración, esta posición
dicta el cumplimiento de los siguientes epígrafes:
‐ Información sobre el medio físico, socioeconómico y cultural afectado por
las labores mineras y su entorno.
‐ Estudio de Impacto Ambiental
‐ Programa de restauración:
‐ Protección de las aguas. Señala: ʺRecogida y/o tratamiento, en su caso, de las
aguas contaminadas procedentes de la explotación, escombreras, lavaderos,
parques de almacenamiento y balsas de decantación; calidad de estas aguas
y posibles aprovechamientos industriales. Aislamiento de materiales
contaminantes de forma que no entren en contacto con las aguas superficiales
y subterráneas. Medidas para restablecimiento de los acuíferos, si ello es
posible. Protecciones para evitar la erosión producida por las aguas sobrantes y
de escorrentía.

‐ Reconstrucción del terreno y protección del paisaje. Este Artículo propone en
esencia el uso de los estériles como relleno de las excavaciones o buscar alguna
reutilización alternativa para los materiales de las escombreras.
Las actividades mineras generan grandes cantidades de residuos sólidos, de los
cuales los más importantes en términos de volumen son los estériles y desechos.
Otros residuos sólidos en la industria minera son resultantes de pérdidas del
proceso (como los productos de derrames en las usinas de beneficiamiento),
residuos de las etapas posteriores al procesamiento de los minerales tales como
escorias de fundición y el fosfoyeso resultante de la fabricación de ácido fosfórico,
embalajes de diversos tipos, chatarras, basura de oficinas, laboratorios y talleres,
basura doméstica proveniente de comedores y alojamientos o villas residenciales,
y otros tipos de residuos diferentes, desde tubos fluorescentes hasta escombros
de construcción.

Todos estos residuos deben ser manipulados y tratados en forma adecuada
desde la generación hasta su destino final. Dada la diversidad de residuos, ellos
deben ser clasificados y manipulados separadamente de manera adecuada para
cada tipo de residuo. Una práctica común en gran parte de las minas como la
codisposición de estériles y todos los otros tipos de residuos en una misma
escombrera no se admite más sin que se pueda probar que ésta es la mejor
forma de administrar el problema.
PRINCIPALES RESIDUOS SOLIDOS EN MINERIA
Esteriles
Estéril de mina es todo material sin valor económico extraído para permitir la
explotación del mineral útil. Los estériles son de los más variados tipos: la capa
superficial del suelo es considerada un estéril en minería (aunque sea el soporte
de la vegetación), así como las rocas encajantes

el límite entre estéril y mineral es dado o por el tenor del mineral útil o
por el contenido de impurezas. Este límite es llamado tenor de corte y
define lo que es económicamente explotable, el mineral. El concepto de
tenor de corte, sin embargo, es geoeconómico. Lo que es estéril hoy
podrá transformarse en mineral en pocos años porque cambiaron las
condiciones del mercado, por ejemplo, o porque mejoras tecnológicas
en la explotación redujeron los costos de extracción, o aún porque
modificaciones en el proceso de beneficiamiento permiten la
concentración económica de minerales con tenor más bajo. Un ejemplo
típico de la transformación de estéril en mineral es dado por el caso del
cobre, en que explotan yacimientos con tenores cada vez más bajos,
alcanzando hoy, para las grandes minas a cielo abierto, tenores por
debajo de 1%. Lo mismo sucede con el oro, donde hay minas con
tenores medios de hasta 0,65 g/ton 0,65 ppm, como es el caso de la
mina a cielo abierto de Paracatu, Minas Gerais, y uranio, como la mina
de Caldas, Minas Gerais, cuyo tenor medio es de 1000 ppm o 0,1% y el
tenor de corte es de 200 ppm o 0,02%.

Un índice importante para la administración de los estériles es la
relación estéril/mineral, que es el cociente entre la cantidad total de
estériles y la cantidad de mineral extraída. Esta relación es en extremo
variable de mineral a mineral y de mina a mina, pudiendo ser menor
que 1 y alcanzar 20, 30 o todavía más. En el caso de la mina de uranio
de Caldas, esta relación es de 16:1, lo que significa que para cada
tonelada de mineral que alimenta la usina de beneficiamiento, se
remueven de la mina 16 toneladas de estéril y deben ser dispuestas en
algún lugar. Esto da una idea de la dimensión del problema de manejo
de residuos sólidos en minería, pues las cantidades incluidas son muy
grandes.

Desechos
El mineral que alimenta la usina de beneficiamiento posee un determinado
tenor de mineral útil, estando compuesto por minerales útiles y minerales de
ganga. En la usina este mineral es normalmente fragmentado para permitir la
liberación del mineral útil y su separación de los minerales de ganga a través
de procesos físicos, químicos o físico-químicos. Un ejemplo de proceso de
separación física es la concentración gravimétrica de minerales pesados como
oro, casiterita e ilmenita que, por ser más pesados que la mayoría de los
minerales de ganga, son separados en función de la diferencia de densidad.
Un ejemplo de proceso químico es la lixiviación de mineral de oro o de uranio,
que son atacados por soluciones ácidas que disuelven los metales. Un ejemplo
típico de proceso físico-químico es la flotación, en que reactivos químicos
producen una espuma que reduce la tensión superficial y hacen flotar algunos
minerales mientras que otros van al fondo en las celdas de flotación.

Desechos son todos los residuos sólidos de las operaciones de tratamiento de
los minerales. Como la mayoría de los procesos de beneficiamiento son de vía
húmeda, los desechos en general se presentan en forma de pulpa con una
fracción sólida y una fracción acuosa conteniendo diferentes partículas
minerales en suspensión y/o iones disueltos. Se define la recuperación como
la relación entre la cantidad de mineral útil contenida en el concentrado (o sea,
el producto de la usina de beneficiamiento) y la cantidad total de ese mineral
contenida en el run of mine.
Como ningún proceso de concentración tiene una recuperación de 100%, los
desechos siempre contienen determinado porcentaje de mineral útil que
puede eventualmente ser recuperado en el futuro cuando una nueva
tecnología permita su aprovechamiento o cuando cambien las condiciones de
mercado. Por esa razón, muchos desechos se almacenan en lugares
apropiados que posibiliten su beneficiamiento futuro. Pero, era común en el
pasado muy remoto, que muchas empresas de minería simplemente
descartaran los desechos arrojándo- los en un río, por ejemplo.

Actualmente esa práctica no se acepta más por razones ambientales y los
desechos deben ser dispuestos de manera adecuada.
Los desechos pueden tener las más diversas composiciones químicas y
mineralógicas. Las arcillas casi siempre asociadas a los depósitos de arena son
desechos del proceso de beneficiamiento así como la pirita y otro sulfuros
asociados al mineral de carbón. Los problemas ambientales a ser ecuacionados
en un programa de manejo de desechos son por ende muy variados. Las
arcillas pueden ser simplemente retenidas en cuencas de decantación, pero los
sulfuros se oxidarán en contacto con el aire y el agua y generarán ácido
sulfúrico, que a su vez solubilizará metales que estarán presentes en las aguas
efluentes del sistema de disposición de desechos y podrán contaminar el curso
de agua receptor. Por ejemplo, el cloruro de bario presente en los desechos de
la mina de niobio de Araxá estaba contaminando el agua subte- rránea antes
que fueran tomadas medidas correctivas.

Diversos tipos de otros residuos sólidos son generados por las actividades de
minería. Estos incluyen: ramas, hojas y otros materiales orgánicos
provenientes de las actividades de remoción de la vegetación, basura
doméstica, lodos de sistemas de tratamiento de efluentes líquidos y cloacales,
chatarras, embalajes, lámparas quemadas, baterías, aceites usados, basura
de oficinas y otros. Algunos de ellos pueden merecer cuidados especiales
debido a sus características químicas, como las lámparas fluorescentes, que
contienen mercurio, las baterías que contienen ácidos y plomo, embalajes de
tintas y solventes, que contienen compuestos orgánicos, transformadores
eléctricos, que pueden contener ascarel, y embalajes de reactivos.
Los residuos sólidos se conceptúan como «residuos en los estados sólido y
semi-sólido, que resultan de actividades de la comunidad de origen: industrial,
doméstico, hospitalario, comercial, agrícola, de servicios y de barrido.

Están incluidos en esta definición los lodos provenientes de sistemas de
tratamiento de agua, los generados en equipos e instalaciones de sistemas de
control de contaminación, así como determinados líquidos cuyas particularidades
hagan inviable su vertido en la red pública de saneamiento o cuerpos de agua, o
exijan para ello soluciones técnicas y económicamente inviables delante de una
mejor tecnología disponible».

Cuadro 1 - Clases de residuos sólidos
Clase I - residuos peligrosos
los que presentan peligrosidad o son inflamables, corrosivos,
reactivos, tóxicos o patogénicos
Clase II - residuos no inertes
los que no se encuadran en las clases I o III
Clase III - residuos inertes
los que, sometidos a la prueba de solubilización, no tengan
ninguno de sus constituyentes solubilizados en
concentraciones superiores a los patrones definidos en el
listado 8

Los residuos inertes pueden disponerse, prácticamente sin problemas
ambientales, por ejemplo junto con los estériles. Ya los de la clase II pueden
requerir un tratamiento especial, mientras que los peligrosos deben ser
manipulados con cuidado y dispuestos de acuerdo con normas muy estrictas,
usualmente en rellenos especialmente construidos para esos fines y ope-
rados por empresas especializadas que naturalmente cobran por el servicio. (El
costo actualmente está en la faja de 100 a 500 dólares por tonelada).
Los aceites usados y los residuos aceitosos captados en sistemas de
separación agua/aceite deben encaminarse a empresas especializadas en su
tratamiento y rerefinación. Los residuos de las operaciones de deforestación
pueden ser aprovechados con materia orgánica y cobertura muerta en las
actividades de revegetación. Ya la basura «doméstica» y la de oficina debe ser
recogida separadamente pues muchas cosas pueden ser nuevamente
aprovechadas o recicladas.

La parte orgánica también puede ser aprovechada para elaborar compost orgánico
y empleada en los trabajos de revegetación, el papel y los plásticos pueden ser
vendidos a empresas de reciclado.
METODOS DE MANEJO DE RESIDUOS
Las prácticas actuales de manejo de residuos sólidos en la industria apuntan hacia
dos direcciones: por un lado la minimización y el reaprovechamiento de residuos,
por otro el tratamiento y la disposición final. La minimización y el
reaprovechamiento de residuos es una actividad hasta cierto punto constante en
minería. Siempre hubo interés en minimizar la relación estéril/mineral por razones
de costo, de la misma manera que las principales empresas normalmente
mantienen una búsqueda constante tratando de aumentar la recuperación de
mineral en el proceso de beneficiamiento. El reaprovechamiento de residuos se
efectúa ya por la eventual recuperación de los depósitos de desechos.

Modernamente, como consecuencia de presiones ambientales, algunas
empresas de minería están procurando alternativas de utilización de residuos,
como es el caso del fosfoyeso de Serrana de Cajati, São Paulo, que no tenía
utilización; pero con el desarrollo de un proceso tecnológico y de empleo de
técnicas mercatológicas hoy se consigue comerciar ese material.
Algunas técnicas de tratamiento de residuos empleadas por otros sectores
industriales tienen utilización nula o muy restringida en minería, como es el caso
de la incineración. El método más común de manejo de residuos sólidos en
minería es la disposición controlada.

Disposiciones de Esteriles
Los estériles se disponen generalmente en pilas y ocasionalmente se colocan
nuevamente en la mina (Backfilling). El retorno del material al lugar de donde
fue extraído es evidentemente el mejor método de manejo de residuos, pues
minimiza diversas consecuencias ambientales como la erosión acelerada y el
impacto visual, y facilita la recuperación del área. En la mayoría de las
configuraciones de mina, sin embargo, este método no es factible y los
estériles tienen que ser dispuestos fuera de la cava. Una manera interesante
de manejo de estériles es utilizarlos para construir diques o rellenos, pues no
sólo el volumen a disponerse en otro lugar es reducido sino también se
disminuye la necesidad de préstamo para esas obras.
Tradicionalmente los estériles se disponen en escombreras que, como el
propio nombre indica, son lugares donde se tira algo.

Este concepto de disposición de estériles se encuentra en muchas minas en
que ellos son arrojados en valles o en laderas transformándose en
escombreras potencialmente inestables, sujetas a formación de surcos y
erosión acelerada y pudiendo causar eventualmente la contaminación química
de las aguas superficiales y subterráneas. Este último caso puede ser
observado por ejemplo en las escombreras de la mina de uranio de Poços de
Caldas, constituidas sobre nacientes: el agua que drena de la escombrera es
ácida y debe ser recogida al pie del talud y bombeada hacia una estación de
tratamiento.
Escombreras constituidas de esa manera muchas veces causan perjuicios
aguas abajo, como la turbidez de las aguas y su recuperación es en general
más cara que la construcción de una pila adecuada. Hay inclusive casos de
escombreras constituidas al lado de la mina, con formación intensa de surcos
con erosión y riesgo de movimiento de masa hacia adentro de la propia cava!

Las pilas de estériles controladas son otro concepto: en ellas el material va
siendo dispuesto de forma ordenada de abajo hacia arriba, con fajas
intermedias drenantes y taludes de inclinación adecuada para permitir la
revegetación y de esta forma reducir los riesgos de erosión y de ruptura de la
pila; en las fajas se instalan sistemas de drenaje que recogen las aguas de
lluvia y las conducen hacia cotas inferiores.
Disposicion de Desechos
Los desechos pueden ser objeto de disposición superficial, subterránea o
subacuática. Este último método ha sido a vía de ejemplo condenado por
razones ambientales debido a los impactos negativos que provoca a los
ecosistemas acuáticos. Este fue el caso de la mina de bauxita de Trombetas,
de la empresa Mineração Rio do Norte (MRN), en Oriximiná, Estado de Pará,
que durante muchos años arrojó los desechos del beneficiamiento en el lago
Batata, causando innumerables daños ecológicos.

Después de casi diez años de operación la empresa paralizó el vertido en el
lago, pero para ello tuvo que cambiar la localización de la usina de
beneficiamiento, a un alto costo.
La disposición subterránea sólo puede hacerse, obviamente, en minas
subterráneas, donde la pulpa de los desechos puede ser enviada de vuelta por
bombeo o gravedad. Algunos métodos de explotación subterránea exigen
inclusive que los vacíos sean llenados con material competente, lo que indica
un buen potencial de disposición subterránea en este caso.
Es más común la disposición a cielo abierto, que puede hacerse esencialmente
de tres formas: en cuencas de desecho, en pilas controladas o en la mina. Esta
última forma es actualmente empleada por la MRN, que emplea el método de
explotación en tiras, reservando algunos paneles para la disposición de los
desechos.

En la mina de carbón de la Copelmi, en Rio Grande do Sul, que también
emplea el método de explotación en tiras, los desechos se colocan entre capas
de estéril en los paneles ya explotados (Bugin y Costa, 1989). Ya en la mina de
caolín de la ECC en Moji das Cruzes, São Paulo, emplea otra técnica de
disposición en cava: allí el desmonte es hidráulico, formando una cava de
cerca de 20 metros de profundidad y pocas centenas de metros de largo y
ancho; en un sector ya explotado se construyó una represa y la pulpa de
desechos es arrojada en la cuenca así formada. Este método también es
empleado en minas de arena industrial en el interior del Estado de São Paulo.
El método más difundido, sin embargo, es el de la disposición en cuencas
formadas por represas de desechos. Las represas son generalmente
construidas en valles y pueden ser de dos tipos principales: de tierra y de
relleno hidráulico. Las represas de tierra se construyen con material de
préstamo, eventualmente con el estéril de la mina, mientras que las de relleno
hidráulico son hechas con los mismos desechos, siempre que ellos presenten
condiciones adecuadas para eso.

Métodos constructivos de represas de desechos
Cuando la pulpa de desechos presenta una fracción arenosa es posible
utilizarla como material de construcción de la represa. En este caso, es preciso
separar la arena de las fracciones granulométricas más finas, lo que puede
hacerse con hidrociclones. Las arenas pueden ser utilizadas como material
estructural del cuerpo
Cuando la pulpa de desechos presenta una fracción arenosa es posible
utilizarla como material de construcción de la represa. En este caso, es preciso
separar la arena de las fracciones granulométricas más finas, lo que puede
hacerse con hidrociclones. Las arenas pueden ser utilizadas como material
estructural del cuerpo del dique en tres métodos diferentes, de aguas arriba, de
aguas abajo y de la línea de centro.

Las represas van siendo construidas paulatinamente y elevadas conforme la
cantidad de desecho a ser almacenada. En todos los casos existe un dique
inicial a partir del cual el cuerpo de la represa va siendo ampliado y su cima
elevada. En el método de aguas arriba los diques subsiguientes son construidos
sobre la cuenca de desechos. El lanzamiento de la pulpa se hace a partir de la
cima de la represa por picos lanzadores llamados «spigots»; como esa pulpa
tiene distribución granulométrica en varias fajas, las partículas más gruesas
sedimentarán más rápidamente, mientras que las partículas finas permanecerán
en suspensión en el agua y serán transportadas hacia la extremidad distal de la
cuenca y solamente allí decantarán. Se forma así una playa de arena en la
porción proximal, observándose una gradación granulométrica decreciente
hasta la lámina de agua, que contendrá partículas finas en suspensión. Como
consecuencia de este proceso, la represa va tomando altura sobre sedimentos
gruesos y no sobre arcillas y sílices saturados de agua, lo que podría resultar
peligroso para la estabilidad de la estructura.

En el método de aguas abajo, la represa va avanzando aguas abajo a medida
que toma altura. En este esquema hay dos diques iniciales, uno para
contención de los desechos y otro de pie, construido al pie del futuro talud final
aguas abajo de la represa. Entre los dos puede construirse un tapete drenante
con la finalidad de rebajar el nivel de agua en el cuerpo de la futura represa. El
material de construcción puede ser compactado, resultando así una represa
con excelentes condiciones de estabilidad a largo plazo, lo que no sucede con
las represas aguas arriba, pues puede resultar peligroso compactar el material
de los diques sobre un substrato de finos saturados.
Una variante del método de aguas abajo es el de la línea de centro, llamado
así porque el eje de la represa es mantenido en la misma posición mientras
que ella es elevada. También en este caso hay un dique inicial impermeable y
uno de pie, filtrante. El material puede ser compactado sin peligro.

Una ventaja significativa del método de aguas arriba es el de necesitar poca
cantidad de material, ya que no siempre se dispone de una cantidad suficiente
de fracción gruesa para construir una represa por el método de aguas abajo o
por el de la línea de centro. Además, estos dos métodos requieren un área
significativamente mayor que la del método de aguas arriba, y no siempre esta
área está disponible. El método de aguas arriba, por otra parte, puede tener el
talud de aguas abajo con nueva vegetación a medida que fuere elevado, lo que
no sucede con los otros métodos, en donde el talud sólo puede tener una nueva
vegetación al final de la construcción. Este puede ser un factor importante
cuando los desechos son finos pues al secarse podrán ser transportados por
arrastre eólico, con contaminación del aire.
Todas las represas deben disponer de un sistema de vertedero, cuya función
es la de transportar aguas abajo las aguas que convergen en la cuenca de
desechos, provengan ellas de lluvias, de infiltración subterránea o de
escurrimiento superficial.

En modo diferente que en una represa convencional, estos vertederos no
siempre tendrán un funcionamiento continuo, pues muchas cuencas de
desechos son también utilizadas como reservorios de agua industrial, que es
recirculada al proceso, de modo que es común la situación en que sólo hay
derramamiento cuando llueve continuamente.
Hay también diversos tipos de sistemas de vertederos. Los principales
empleados en represas de desechos son los siguientes:
(1) vertedero de superficie, construido normalmente en uno de los lados de la
represa; está compuesto por un canal excavado en suelo o roca, eventualmente
revestido y que debe ser dimensionado para una creciente milenaria o
decamilenaria; debe ser concebido para ser operativo en las fases de operación
y abandono de la represa.

(2) conjunto galería de fondo/galería de ladera: una galería de fondo se
construye en la fundación de la represa con secciones de hormigón armado o de
metal; el agua es recogida por una galería de ladera construida sobre la
superficie natural del terreno donde serán almacenados los desechos, de forma
de quedar suficientemente distante del cuerpo de la represa y del punto de
lanzamiento de la pulpa de modo de recoger agua clarificada; la galería de
ladera va siendo ampliada a medida que la cota de llena- do va subiendo.
(3) conjunto galería de fondo/vertedero tipo tulipa: en vez de la galería de ladera,
se construye en el área de la cuenca una torre cuya cima se sitúa exactamente
en la superficie de la lámina de agua, por donde el agua clarificada fluirá hasta la
galería de fondo.
(4) conjunto túnel/vertedero tipo tulipa: al contrario de la galería de fondo, el agua
deja el área de la cuenca a través de un túnel excavado en una de las entradas
de la represa.

(5) bomba flotante: el agua clarificada es bombeada; es un sistema válido
solamente durante la operación de la represa o de la mina, pues en la fase de
abandono la estructura debe ser estable de forma auto-sustentable; trae también
problemas en caso de lluvias muy intensas, por eso debe ser utilizada en conjunto
con un vertedero de superficie que garantizará el desagüe.
Pilas Controladas
Pilas controladas son sistemas de disposición de desechos en que a la pulpa se
le extrae el agua y la fracción sólida es almacenada en pilas similares a las de
los estériles. Además de la extracción del agua es necesario promover la
separación por lo menos de parte de la fracción arcillosa a fin de asegurar la
estabilidad a largo plazo de la pila. Por ello, muchas veces la pila controlada
debe ser utilizada en conjunto con otro sistema para disposición de los finos,
usualmente una represa de desechos o, más preci- samente en este caso, una
represa de lodo.

Los principales componentes de una pila controlada son: dique de partida,
tapete drenante perimetral y drenos internos, sistema de drenaje superficial y
canaleta de desvío perimetral en la cima de la pila en el caso en que ella sea
implantada en una ladera. Las pilas de desechos presentan ventajas
ambientales significativas, la más importante de ellas es sin duda la no
interferencia con la red de drenaje, además de hacer innecesario un sistema de
vertedero.
Una desventaja es que la fracción fina no puede ser almacenada de esa forma,
pues el porcentaje de agua es muy alto. Es un método poco difundido todavía y
desconocido por la mayoría de los profesionales del área y por esa razón poco
empleado.
En este método los desechos se disponen en cuencas formadas por diques
perimetrales, que siempre deben disponer de un sistema de vertedero de agua
y su tratamiento posterior, que puede ser la simple decantación si el objetivo
fuere solamente el de clarificar el agua..

En las llamadas pilas adensadas (Robinsky, 1975; Barbour et al., 1993) la pulpa
de desecho pasa por un canal antes de ser arrojada en cuencas donde podrá
formar conos de pocos grados de inclinación. Las cuencas están delimitadas por
diques de contención y sistemas perimetrales de drenaje hacia donde converge
el agua de percolación de los diques, así como el agua residual de la pulpa de
desechos.
La gran ventaja de este método es que no es necesario construir represas, que
siempre in terfieren con la red de drenaje y alteran significativamente las
condiciones ambientales del lugar de su implantación. La disponibilidad de
terrenos en condiciones topográficas adecuadas, o sea, interfluvios con laderas
de baja inclinación, puede ser un factor limitante.

Leyes Generales
Ley General del Equilibrio
Ambiente (LGEEPA). 1988
Ecológico y la Protección al
Ley General para la Prevención y Gestión Integral de
Residuos (LGPGIR). 2003

Ley General del Equilibrio Ecológico
y la Protección al Ambiente (LGEEPA)
Reglamentaria de los artículos constitucionales
que se refieren a la preservación y restauración
protección aldel equilibrio ecológico, así como a la
ambiente, y tiene por objeto propiciar el
desarrollo sustentable.

LGEEPA
Desarrollo Sustentable
El proceso evaluable mediante criterios e indicadores de
carácter ambiental, económico y social,
calidad de vida y la productividad de las
en medidas apropiadas de preservación
que tiende a mejorar la
personas, que se funda
del equilibrio ecológico,
protección del ambiente y aprovechamiento de recursos
naturales, de manera que no se comprometa la satisfacción de
las necesidades de las generaciones futuras.

LGEEPA
CAPÍTULO III, De la Exploración y Explotación de los Recursos no Renovables
en el Equilibrio Ecológico
ARTÍCULO
exploración
ecológico e
108.- Para prevenir y controlar los efectos generados en la
y explotación de los recursos no renovables en el equilibrio
integridad de los ecosistemas, la Secretaría expedirá las normas
oficiales mexicanas que permitan:
III. La adecuada ubicación y formas de los depósitos de desmontes, relaves
y escorias de las minas y establecimientos de beneficios de los minerales.

Ley General para la Prevención
y Gestión Integral de Residuos LGPGIR
Tiene por objeto garantizar el derecho de toda persona al
medio ambiente adecuado y propiciar el desarrollo sustentable
a través de la prevención de la generación, la valorización y la
gestión integral de los residuos peligrosos, de los
residuos sólidos urbanos y de manejo especial; prevenir la
contaminación de sitios con estos residuos, y llevar a cabo su
remediación.

LGPGIR
Minimizar la generación de residuos
Maximizar la valorización de residuosObjetivo
Eficiencia:
Ambiental, Tecnológica,
Económica, y Social
Criterios
Principios Responsabilidad compartida
Manejo integral

Manejo Integral
Las actividades de reducción en la fuente, separación,
tratamientoreutilización,
biológico,
reciclaje,
químico,
co-procesamiento,
físico o térmico, acopio
residuos,
manera
almacenamiento, transporte y disposición final de
individualmente realizadas o combinadas
apropiada, para adaptarse a las condiciones y
de
necesidades
valorización,de cada lugar, cumpliendo objetivos de
eficiencia
social.
sanitaria, ambiental, tecnológica, económica y

LGPGIR (Residuos minero-metalúrgicos)
Artículo 17.- Los residuos de la industria minera-metalúrgica
provenientes del minado y tratamiento de minerales tales como
jales, residuos de los patios de lixiviación abandonados, así como
los metalúrgicos provenientes de los procesos de fundición,
refinación y transformación de metales, que se definirán en forma
genérica en el reglamento según lo estipulado en el artículo 7
fracción III de esta ley, son de regulación y competencia federal.
Podrán disponerse finalmente en el sitio de su generación;
peligrosidad y manejo integral, se determinará conforme a
normas oficiales mexicanas aplicables, y estarán sujetos a
planes de manejo previstos en esta Ley.
su
las
los

Planes de Manejo
Instrumento cuyo objetivo es minimizar la generación y
maximizar la valorización de residuos “mineros”.
Bajo criterios de eficiencia ambiental, tecnológica,
Diagnósticoeconómica y social, con fundamento en el
Básico para la Gestión Integral de Residuos,

Reglamento de la LGPGIR
El artículo 33 señala que los residuos minero-metalúrgicos se
manejarán a través de:
Instrumento: Planes de manejo.
Quienes: Los responsables de los procesos que los generen.
Contendrán: i. Descripción y cantidad de los residuos objeto del plan
de manejo; ii las actividades a realizar para el manejo integral de
dichos residuos; iii la forma de aprovechamiento o valorización, cuando
ésta sea posible, y iv los mecanismos de evaluación y mejora del plan
de manejo.
El plan de manejo se registrará ante la Secretaría.

Reglamento de la LGPGIR
El artículo 34 hace referencia
a que la disposición final de
los residuos de la
minera, se realizará
industria
conforme
oficiales
deberán
a las normas
mexicanas,
establecer
las que
las condiciones de
construcción, operación, cierre
y, en su caso almacenamiento
temporal.

Normas Mexicanas para minería
NOM-120-SEMARNAT-1997, Exploración minera. Publicada el 19 de noviembre de 1998.
Primera modificación en 2004. Segunda modificación en 2012.
NOM-155-SEMARNAT-2007, Sistemas de lixiviación de minerales de oro y plata. DOF 15 de
enero de 2010.
NOM-159-SEMARNAT-2011, Sistemas de lixiviación de cobre. DOF 13 de febrero de 2012.
NOM-141-SEMARNAT-2003, La caracterización y preparación del sitio, proyecto,
construcción, operación y postoperación de presas de jales. DOF 13 de septiembre de 2004.
NOM-157-SEMARNAT-2009, Planes de manejo de residuos mineros. DOF 30 de agosto de
2011.

NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004, Que establece Criterios para determinar las
Concentraciones de Remediación de Suelos Contaminados por metales. DOF 2 de marzo
del 2007.
NMX-AA-132-SCFI-2006, Muestreo de suelos. DOF 5 de septiembre de 2006.
NOM-157-SEMARNAT-2009, Planes de manejo de residuos mineros.
El generador identificará sus residuos en función del proceso que
clasificación:
los genera, conforme a la siguiente
5.1.1 Residuos provenientes del minado
5.1.1.1 Terreros
5.1.1.2 Tepetates

5.1.2 Residuos provenientes del beneficio de minerales
5.1.2.1 Residuos de la concentración de minerales
5.1.2.1.1 Residuos del beneficio (jales). Reactivos gastados de
gastado de sistemas de lixiviación en montones. Escorias y lodos.
los procesos de flotación. Mineral
5.1.2.3 Residuos de los procesos hidrometalúrgicos
a) Yesos (de la neutralización de purgas ácidas)
b) Lodos de la precipitación del hierro (goetita, jarosita o hematita),
deterioradas
c) Lodos de la lixiviación en tanques
d) Lodos del ánodo electrolítico
e) Carbón activado gastado
f) Lodos de la extracción por disolventes
incluyendo lonas filtrantes
g) Azufre elemental proveniente de la lixiviación directa de concentrados de zinc
h) Otros residuos

Caracterización de los residuos mineros
1.- Muestreo de los residuos para determinar la peligrosidad del
residuo.
Antes del inicio de operaciones o cuando se modifiquen procesos,a)
de las pruebas metalúrgicas realizadas en le laboratorio;
Durante la operación, de las corrientes
residuos o directamente de los depósitos
anual).
donde se generen los
de residuos; (compósito
b)

A las muestras se le aplicarán las siguientes pruebas:
Etapa del proceso minero Pruebas a realizar en el residuo
Minado y tratamiento de minerales Concentración total
Movilidad
Potencial de generación de
drenaje ácido
Producción de metales mediante
procesos pirometalúrgicos o
hidrometalúrgicos
Concentración total
Movilidad
pH de la disolución del residuo
en agua

5.3.1.6.3 Descripción breve de los procesos de valorización o de disposición final a que serán sujetos los
residuos.
Para lo anterior se presentará el siguiente formato:
sujetará, en su
*/ De conformidad con lo establecido en el numeral 5.1.
*/ Se podrá incluir un diagrama del proceso que los genera.
**/ Podrá variar en función de las características y distribución espacial de la mena y conforme a las condiciones del
mercado.
Denominación del
residuo
Descripción del
proceso que lo
genera*/
Generación
anual
estimada*
*/
(toneladas
)
Tipo de residuo
generado
En caso de ser
peligroso,
especificar
características de
peligrosidad
Descripción breve
del proceso
mediante el que
se valorizará, en
su caso
Descripción breve
de la disposición
final a la que se
caso

Planes de manejo de residuos minero-metalúrgicos
Reglamento de la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de
Residuos
Artículo 33.- …los planes de manejo …contendrán:
I. Los residuos … y la cantidad que se estima manejar de cada uno de
ellos;
II. Las actividades … para el manejo integral de dichos residuos,
III. La forma de aprovechamiento o valorización, cuando ésta sea posible,
IV. Los mecanismos de evaluación y mejora del plan de manejo.
Trámite SEMARNAT-07-24 Registro de Planes de Manejo

NOM-157-SEMARNAT-2009
Especificaciones
1. Clasificación de los residuos mineros
2. Elementos y procedimientos a considerar al formular planes de
manejo de los residuos mineros
3. Criterios generales para el manejo integral de residuos mineros
4. Criterios generales para la valorización de residuos
5. Criterios para el almacenamiento y disposición final de residuos

Información adicional
Los requerimientos emitidos por la SEMARNAT con base en los planes de manejo
sometidos a su evaluación y registro son similares y se refieren a:
I. Incluir la caracterización de los residuos con base en un muestreo y pruebas
realizadas en laboratorios acreditados
I. Establecer en un programa de actividades, metas y objetivos que puedan evaluar
la aplicación del plan de manejo
I. Incorporar las posibilidades de aprovechamiento y justificar el por qué no es
posible valorizar
I. Anexar la información referente al manejo integral.

Caracterización de residuos mineros
NOM 157
Residuo peligroso Residuo minero
Análisis CRETIB
Corrosividad
Reactividad (generación de drenaje
ácido)
Toxicidad ambiental (movilidad)
Inflamabilidad (biológico infeccioso)
NOM-053-ECOL/93
Del minado
NOM 157 Terreros y tepetateras
Del tratamiento de minerales
NOM 141 Jales
NOM 155 Patios de lixiviación oro y plata
NOM 159 Patios y terreros de lixiviación
cobre
De procesos pirometalúrgicos o
hidrometalúrgicos

LGPGIR: Planes de manejo
Establece las bases para aplicar los principios de valorización y manejo integral
de residuos:
Reducción en la fuente
Separación
Reutilización
Reciclaje
Co-procesamiento
Tratamiento biológico, químico, físico o térmico
Acopio
Almacenamiento
Transporte
Manejo Integral
de Residuos
y como última opción Disposición final de residuos

Programa de actividades, metas y objetivos
Actividad Objetivo Meta
Minimiza la generación
Evitar o reducir • Sustitución de
materias primas
• Modificación de
procesos
• Buenas prácticas
operacionales
Reuso En el proceso que le dio
origen
Reciclaje en la misma u
otra instalación
Aprovechamiento como
insumo o por su capacidad
energética en otros
procesos

Criterios para la disposición final de residuos
a) Caracterizar del sitio
b) Requisitos de protección ambiental para la prevención y control de la disolución de
los elementos tóxicos :
•
•
•
•
Evitar la movilidad del residuo
Prevenir la generación de drenaje ácido
Asegurar la estabilidad física, química e hidráulica del depósito
Evitar la existencia de efluentes del depósito en el caso de que el residuo
hubiera resultado peligroso por su toxicidad
Evitar la dispersión eólica e hídrica•
c) Restaurar las partes que vayan quedando fuera de operación y revegetar el sitio

Manual para los residuos

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (20)

Similar a Manual para los residuos

Similar a Manual para los residuos (20)

Más de miguel lopez

Más de miguel lopez (15)

Manual para los residuos