MECANISMO Y CINETICA DE TRANSFORMACION GEOQUIMICA Y MINERALOGICA DE RELAVES DE FLOTACION Y ESCORIAS DE FUNDICION

Abstract

A la creciente producción de cobre en Chile está intimamente asociada una creciente generación de residuos mineros y metalúrgicos. Aún no existe en Chile una regulación ambiental específica para el manejo de los residuos industriales sólidos. El anteproyecto del Reglamento sobre Manejo Sanitario de Residuos Peligrosos, luego de un largo proceso de consulta pública, se encuentra actualmente en etapa de revisión. Se contempla excluir de esta reglamentación algunos residuos mineros y metalúrgicos, entre los cuales están los relaves y las escorias. Surge entonces la necesidad de desarrollar herramientas y normas específicas para el manejo y la regulación de los residuos mineros y metalúrgicos. Es necesario identificar previamente los potenciales riesgos ambientales asociados a estos residuos. Estos riesgos están determinados no solamente por las mismas características de los residuos sino también por las condiciones ambientales particulares que deben enfrentar estos en su lugar de disposición. Existen numerosos procedimientos de laboratorio para evaluar en un corto plazo la extracción de los constituyentes más solubles por lixiviación. Sin embargo, en general estos procedimientos, que no permiten determinar la cinética de los procesos involucrados, no toman en cuenta ni las características específicas de los residuos mineros y metalúrgicos ni la variabilidad de las condiciones ambientales en los lugares de disposición de estos residuos. La mayor parte de los estudios relacionados con el tema fueron realizados en otros países, con otros tipos de residuos y para condiciones ambientales muy distintas. Los relaves de flotación, en función de su composición y de las condiciones climáticas en su lugar de disposición, experimentan distintos tipos de transformaciones que pueden resultar en una migración de los metales disueltos. La solubilización de los metales resulta de una oxidación de los sulfuros residuales presentes en el relave. Se produce una alteración y transformación progresiva de los sulfuros y también de los minerales de la gange. La movilidad los metales está controlada por el movimiento de la solución por percolación o por capilaridad y por la estabilidad de los complejos que se forman en las condiciones de pH y de potencial redox que se establecen en la solución. La actividad bacteriana juega también un rol importante en la cinética del proceso de disolución de los metales, en particular en la oxidación de la pirita. Poco se conoce de la cinética global de migración de los metales y del efecto de las condiciones climáticas. Se considera generalmente que las escorias de fundición son residuos particularmente estables y que su estructura vidriosa impide una removilización de los metales. Sin embargo, bajo ciertas condiciones las escorias pueden experimentar transformaciones que afectan su estabilidad. Por otro lado, la composición inicial y la velocidad de enfriamiento de las escorias son factores que también pueden afectar su estabilidad. Se han realizado varios estudios sobre la alteración ambiental de escorias siderúrgicas y escorias de la metalurgia del plomo pero existen escasos estudios en cuanto a las escorias de funciones de cobre. En el marco del presente proyecto, se propone estudiar las transformaciones que experimentan los relaves de flotación de cobre y las escorias de fundición, bajo distintas condiciones ambientales. El objetvio principal es determinar los mecanismos y la cinética de las transformaciones químicas y mineralógicas en función de las características iniciales de los residuos y de las condiciones ambientales en las cuales se encuentran depositados. Los objetivos específicos del proyecto son * Caracterizar geoquímicamente y mineralógicamente distintos tipos de relaves de flotación y escorias de fundición despositados en distintos ambientes * Identificar los principales parámetros que determinan las estabilidad química de los relaves y de las escorias bajo distintas condiciones * Determinar la velocidad de migración de algunos compuestos disueltos bajo distintas configuraciones y características de los depósitos de residuos y de las condiciones ambientales en el sitio de disposición. Los principales resultados y productos esperados del proyecto son los siguientes: * Una identificación de los parámetros químicos, físicos y ambientales importantes en la determinación de la estabilidad química y del potencial impacto de los relaves de flotación y de las escorias de fundición. * Una determinación de los rangos de estabilidad de estos residuos, de los mecanismos de transformación y de la cinética de las reacciones involucradas bajo distintas condiciones ambientales. Recomendaciones para el manejo y la disposición de los residuos mineros y metalúrgicos y de los requerimientos para los procedimientos de caracterización de los residuos para distintas condiciones en el ambiente disposición.