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Publicada el 20-10-2018
Propuesta para tratar desechos de la minería de oro

Un proyecto de la Facultad de Ingeniería de la Ucasal  propone un método para seleccionar la mejor alternativa, para minimizar el impacto ambiental de los residuos cianurados en la minería de oro.


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El adecuado tratamiento de los residuos de la minería de oro, constituye  un imperativo ambiental de máxima importancia.

No  siempre se toman las medidas necesarias para mitigar los impactos negativos,  que en algunos casos pueden ser graves.

Una de las razones del alto valor de mercado del oro es su resistencia al ataque de la mayoría de los químicos. Una excepción es el cianuro o, más específicamente, una solución que contiene cianuro y que disuelve el oro.

Entonces, el cianuro es la sustancia química más apta para recuperar oro normalmente diseminado en grandes masas minerales; es el  reactivos químico que disuelve el oro en agua, es  de fácil acceso, tiene bajo precio y con su aplicación es posible extraer oro  de yacimientos pobres, con rendimientos que pueden llegar a 90%.

Cuanto más pobre es el volumen de mineral en roca, mayor será el consumo de cianuro y mayor el riesgo de posibles daños ambientales.

El proceso del oro

Las operaciones de minería del oro utilizan soluciones de cianuro de sodio (NaCN), entre 0.01% y 0.05% de cianuro (100 a 500 partes por millón). El proceso de disolución de metales se denomina lixiviación. El cianuro de sodio se disuelve en agua donde, en condiciones ligeramente oxidantes, disuelve el oro contenido en el mineral. La solución resultante que contiene oro se denomina "solución cargada".

Luego se agrega zinc o carbón activado a la solución cargada para recuperar el oro extrayéndolo de la solución. La solución residual o "estéril" (es decir, carente de oro) puede recircularse para extraer más oro o enviarse a una instalación para el tratamiento de residuos. La solución estéril queda desprovista de oro, pero sigue conteniendo cianuro.

Los impactos ambientales provocados por esos  residuos cianurados pueden ser muy significativos, dada la elevada toxicidad de los cianuros solubles sobre los organismos vivos que conforman la fauna y flora circundante.

Los residuos cianurados

Las posibilidades técnicas para mitigar los impactos ambientales de los residuos cianurados van desde la degradación natural en diques de relaves, hasta procesos altamente complejos, que requieren plantas con buena tecnología.

La degradación natural ha sido, en un pasado no muy lejano, el único método de tratamiento utilizado en la mayoría de las unidades de producción.  Pero las premisas sobre el cuidado del ambiente y procesos productivos con  bajo impacto, exigen formas más eficaces de eliminación del cianuro, que pueden complementar o suplantar la degradación natural.

Así, se han desarrollado en las últimas décadas procesos que incluyen métodos químicos, biológicos, electroquímicos y de hidrólisis térmica.

Los procesos de tratamiento de cianuro pueden ser clasificados en dos tipos: destructivos y regenerativos.

En los destructivos, el cianuro destruido se transforma en compuestos menos tóxicos por medio de reacciones químicas o biológicas. En los procesos regenerativos, se usan métodos de reciclado, en los cuales el cianuro se elimina de los efluentes para después volver al circuito hidrometalúrgico. (La hidrometalurgia es el uso de soluciones a base de agua, para extraer y recuperar metales como el oro).

Los métodos destructivos incluyen: degradación natural, clorinación alcalina, proceso SO2/Aire (dióxido de azufre), peróxido de hidrógeno, sulfato ferroso, ácido de Caro ( combinación de ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno) ozonación, oxidación electrolítica y biodegradación.

En lo que concierne a los métodos regenerativos, se pueden dividir en dos grandes grupos: los métodos químicos y los métodos a base de resinas. Entre los químicos, se incluyen los procesos AVR (Absorción, Volatilización y Reutilización), SART (Sulfidización, Acidificación, Reutilización y Espesamiento). Los métodos a base de resinas son más recientes y todavía no se usan a escala industrial. Entre ellos, está el proceso Vitrokele que consiste en un tratamiento que separa los complejos de cianuro de las soluciones y los absorbe en perlas de resina de poliestireno. Se aplica a las soluciones y a los lodos, se puede recuperar tanto el cianuro como los metales. El cianuro recuperado se recicla luego para utilizarlo en la planta de recuperación de oro.

 

La mejor alternativa

La doctora Sara Renca y su equipo, ingenieros Abel Aguirre y Diego Rincón, en su proyecto de investigación, proponen una metodología para seleccionar la mejor alternativa, de entre las varias mencionadas, para detoxificar los residuos cianurados de la minería de oro.

"Efectivamente, hay  varias técnicas, varios procesos técnicamente viables para minimizar los impactos ambientales en la minería de oro; en la bibliografía abundan los procesos de detoxificacion o descianuración de los residuos de la minería de oro", dice Renca.

"Cada uno tiene sus potencialidades y debilidades, sus ventajas y desventajas. Durante mucho tiempo se usó solo la degradación natural, es decir, esperar que el cianuro se degrade, pero solo eso ya no es suficiente".

Pero  advierte que  "todavía esa diversidad de alternativas técnicas  es ambivalente; si  bien representa mayor posibilidad de elegir la mejor alternativa, también aumenta la complejidad del proceso decisorio".

Señala que "esa toma de decisiones exige que se tengan en cuenta una multiplicidad de criterios de naturaleza técnica, ambiental, social, económica,  normativa y no pocas  veces, incluye objetivos conflictivos.

"El proceso decisorio es de gran complejidad y requiere los instrumentos adecuados para ser llevado a cabo".

"Como hay varias alternativas técnicas viables, varios criterios a considerar para tomar una decisión y como normalmente el ser humano no es capaz de lidiar con esta complejidad sin recurrir a métodos que los auxilien, nuestro trabajo propone una metodología para seleccionar el mejor método, dentro de los procesos destructivos y regenerativos, para la detoxificación".

Sara Renca y Abel Aguirre

 

Renca lo explica así: "con todas las alternativas y los distintos criterios tenidos en cuenta, para seleccionar el mejor método, usamos una herramienta que se llama Análisis Multicriterio y dentro de esa herramienta, empleamos uno de sus métodos, denominado ELECTRE III.

Especifica entonces que el ELECTRE III, es un algoritmo con varias etapas. La primera consiste en identificar las alternativas, después también los criterios.

Las alternativas son evaluadas según los distintos criterios y comparadas en pares ordenados.

Después, a cada criterio, se le atribuye un coeficiente de importancia, es decir, peso. Se atribuyen también otros inputs, denominados umbrales, que traducen la imprecisión y la incerteza de la información, que tiene siempre un margen de error.

El algoritmo, partiendo de la evaluación de cada una de las alternativas y de su comparación en pares ordenados, calcula los índices de concordancia y de discordancia para la hipótesis de prevalencia de cada par ordenado. Esta hipótesis significa que la alternativa A es por lo menos tan buena como la alternativa B. La hipótesis es justificada a partir de los índices de discordancia y discordancia, considerando tanto los criterios que están en concordancia con ella como los que están en discordancia. El resultado final es la ordenación de las alternativas por orden decreciente de importancia, desde la mejor hasta la peor. La primera en la ordenación es la más adecuada para decianuración de los residuos.

La metodología propuesta puede aplicarse a cualquier proyecto de extracción de oro, que incluye la minimización de los impactos ambientales provocados por el uso del cianuro en la recuperación del metal precioso. El trabajo será publicado y estará a disposición de la industria minera.

Equipo de Trabajo

Director:

Sara Renca: Ingeniera de Minas. Master y Doctorado en Ingeniería de Minas

Participantes

Abel Aguirre: Ingeniero Industrial. Ma. En gestión Ambiental . Ma. Dirección y Gestión de Proyectos, en curso.

Diego Rincón: Ingeniero Industrial

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