Presentación de Ann Maest, de Buka Environmental/E-Tech International, en el taller "Minería metálica a gran escala y recursos hídricos: Aspectos técnicos fundamentales en los estudios de impacto ambiental, medidas de prevención y monitoreo ambiental", realizado en mayo de 2017 en Lima, Perú.

1. BUKA ENVIRONMENTAL
Fuentes, Destino, y Transporte de Contaminantes en
un Sitio Minero y Buenas Prácticas para Evitar
Impactos
Taller para SENACE
Lima, Peru
12 de mayo de 2017
ANN MAEST, PHD
BUKA ENVIRONMENTAL Y E-TECH INTERNATIONAL

2. BUKA ENVIRONMENTAL
Vista General
 Fuentes, tipos y
movimiento de
contaminantes
 Buenas prácticas
para mitigar
impactos
Mina Buckhorn, Washington, EEUU; el portal bajo, 2014

3. BUKA ENVIRONMENTAL
Instalaciones y Fuentes de Contaminación
en los Sitios Mineros
 Tajos abiertos
 Túneles subterráneos
 Roca
estéril/escombreras
 Relaves
 Fundiciones
 Pilas de lixiviación con
cianuro
 Pilas de lixiviación con
acido
 Embalses de aguas de
contacto

4. BUKA ENVIRONMENTAL
Grados de la Mena Con el Tiempo
 Bajos grados de mena, creciente demanda
 Creciente desecho, uso de energía y agua
Fuente: National Academies, Grand Challenges for Earth Resources
Engineering, 2010.

5. BUKA ENVIRONMENTAL
Tajo Abierto/Voladura: Mina Tintaya (Cu), Peru
Foto por Ann Maest

6. BUKA ENVIRONMENTAL
Tajo Abierto con
Laguna de Tajo: Mina
Equity Silver, Canadá
Foto por Ann Maest

7. BUKA ENVIRONMENTAL
Túneles Subterráneos: Mina Buckhorn (Au),
Washington, EEUU
Foto por Ann Maest

8. BUKA ENVIRONMENTAL
Minerales Eflorescentes en los Túneles
Subterráneos: Mina Bastnäs, Suecia
http://www.pbase.com/jakobe/image/49998923

9. BUKA ENVIRONMENTAL
Formación de Sales Secundarias
9
Oxidación de
sulfuros
metálicos
Formación de
sulfato y
metales
disueltos
Evaporación de
drenaje
Formación de
sales (sulfatos)
secundarias
Disolución de
sales
secundarios
Efluentes de
desechos y a
los ríos

10. BUKA ENVIRONMENTAL
Roca Estéril / Escombrera: Mina Yanacocha
(Au), Peru
Foto por Ann Maest
Sales secundarias

11. BUKA ENVIRONMENTAL
Molino de Bolas (Mina
Tintaya); Relaves de
Flotación (Mina
Montana Tunnels (Pb,
Zn) Montana EEUU)
Fotos por Ann Maest

12. BUKA ENVIRONMENTAL
Presa de Relaves: Mina Climax (Mo),
Colorado, EEUU
http://www.pebblescience.org/images/Climax_molybdenum_mine.jpg

13. BUKA ENVIRONMENTAL
Embalse de Relaves: Mina Antamina (Au), Peru
http://www.mining.com/wp-
content/uploads/2015/11/img_564616e3a6813.png

14. BUKA ENVIRONMENTAL
Embalse y Presa de Relaves: Highlands Valley,
British Columbia, Canadá
http://www.mining-
technology.com/uploads/project/highland/images/high7.jpg

15. BUKA ENVIRONMENTAL
Fundición, La Oroya, Peru
Foto por Ann Maest

16. BUKA ENVIRONMENTAL
Pila de Lixiviación de Cianuro, Rayrock,
Nevada, EEUU
Foto por Ann Maest

17. BUKA ENVIRONMENTAL
Embalse de Solución Preñada (Au, CN,
metales), Marigold Mine, Nevada, EEUU
Foto por Ann Maest

18. BUKA ENVIRONMENTAL
Embalse de Solución Preñada (Cu, ácido
sulfúrico, otros metales) Mina Cananea, México
Foto por Ann Maest

19. BUKA ENVIRONMENTAL
Contaminantes de Preocupación
 Metales
 Ácido
 Radionucleídos
 Sulfato, nitrato
 Reactivos de extracción/beneficio

20. BUKA ENVIRONMENTAL
Los Contaminantes más Importantes
 Cadmio, cobre, plomo, zinc
– Minas de oro y de metales básicos – toxinas
acuáticas
 Drenaje ácido (de mina/roca) (pH < 6)
– Uno de los problemas mayores en minas (agua
subterránea, agua superficial, vida acuática)
– Sulfato + ácido de los minerales sulfuros
– Reacción tardía o demorada – que puede durar
siglos y requiere tratamiento perpetuo
 Nitrato y amoníaco
– Fuente principal: voladura (TNT o amoníaco nitrato)

21. BUKA ENVIRONMENTAL
Reacción General de Drenaje Acido de
Minas (DAM)
FeS2 (s) + 15/4 O2 + 7/2 H2O  4H+ + 2SO4
- +Fe(OH)3 (s)
Pirita + Oxígeno + Agua  Ácido + Sulfato + Hidróxido
Férrico

22. BUKA ENVIRONMENTAL
Es un Poquito Complicado…
 2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 Fe2+ + 4 SO4
2- + 4 H+
Pirita + Oxigeno + Agua → Hierro Ferroso+ Sulfato + Acidez
 4 Fe2+ + O2 + 4 H+ → 4 Fe3+ + 2 H2O
Hierro Ferroso + Oxigeno + Acidez → Hierro Férrico + Agua
 4 Fe3+ + 12 H2O → 4 Fe(OH)3 + 12 H+
Hierro Férrico + Agua → Hidróxido Férrico+ Acidez
 FeS2 + 14 Fe3+ + 8 H2O → 15 Fe2+ + 2 SO4
2- + 16 H+
Pirita + Hierro Férrico + Agua → Hierro Ferroso + Sulfato + Acidez
Thiobacillus ferrooxidans
Pirita

23. BUKA ENVIRONMENTAL
Un Balance entre Minerales que Consumen y
Producen Ácido
23
FeS2 (s) + 15/4 O2 + 7/2 H2O 
4H+ + 2SO4
- +Fe(OH)3 (s)
CaCO3 + H+ →
Ca2+ + HCO3
-

24. BUKA ENVIRONMENTAL
Efecto del pH en la Lixiviación de Metales de
los Desechos de Minas
Fuente de datos: Taseko Mines, 2009. Prosperity Au-Cu Project EIS, Vol. 3,
Appendix 3-7-V.
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Week (cycle)
Cd,Cu,Ni(mg/L)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
pH(SU)andZn(mg/L)
Copper
Cadmium
Nickel
pH
Zinc
WQG (acute) at 165 mg/L
hardness:
Cd = 0.00051 mg/L (working)
Cu = 0.018 mg/L
Ni = 0.110 mg/L (working)
Zn = 0.089 mg/L
TiempodeRetraso
Estandares

25. BUKA ENVIRONMENTAL
Drenaje Acido: Colorado, EEUU
http://www.mines.edu/fs_home/jhoran/ch126/amd.htm

26. BUKA ENVIRONMENTAL
Drenaje Acido: La Mina Eagle, Colorado, EEUU
Fotos por Ann Maest

27. BUKA ENVIRONMENTAL
Radionucleídos
 Uranio
 Gas de radón
 Contadores Geiger
 Común en yacimientos en rocas de tipo granito
 Emisores alfa, beta, gamma

28. BUKA ENVIRONMENTAL
Serie U-238 Decaer
http://www.atral.com/u2381.html

29. BUKA ENVIRONMENTAL
Sulfato y Nitrato
 Sulfato
– Pirita
– Otros minerales azufrados (calcopirita, galena,
esfalerita…)
– Reacción demorada
 Nitrato
– Voladura
– Período de tiempo

30. BUKA ENVIRONMENTAL
Mina Jamestown (Au), California, EEUUChanges in Sulfate and Nitrate Concentrations in Groundwater
Monitoring Well PWRPGRND, Jamestown Mine
0
500
1000
1500
2000
2500
11/14/84 8/11/87 5/7/90 1/31/93 10/28/95 7/24/98 4/19/01 1/14/04 10/10/06
SO4(mg/l)
0
100
200
300
400
500
600
700
NO3(mg/l)
Sulfate
Nitrate
Fuente: Kuipers y Maest, 2006
sulfato
nitrato

31. BUKA ENVIRONMENTAL
Concentraciones de Nitrato, Mina Yanacocha,
Perú

32. BUKA ENVIRONMENTAL
Reactivos de Extracción y Beneficio
 Reactivos de flotación
– Xantatos
– Carbamatos
– Tiofosfatos
– Mercaptobenztiazol
– Reactivo de espuma
– Cianuro
 Tóxico para los microorganismos, la biota acuática,
pero concentraciones generalmente bajas

33. BUKA ENVIRONMENTAL
Impactos Sobre la Salud de los Contaminantes
de Mineria
 Vida acuática (peces, invertebrados, plantas)
– Cadmio, cobre, plomo, cinc, amoníaco, cianuro
 Vegetación
– Metales – plantas ribereñas
 Efectos sobre salud humana
– Cobre, cadmio, plomo – daño hepático o renal,
deficiencia de aprendizaje en los niños
– Nitrato – síndrome del bebé azul
– Arsénico, radionucleídos – conocida / probable
carcinógeno
– Cianuro – daño al sistema nervioso, problemas de
tiroides
Fuente de informacion de salud humano: U.S. EPA, 2011

34. BUKA ENVIRONMENTAL
Transporte de Contaminantes en el Ambiente
Grasberg Open Pit, New York Times, 12/27/05

35. BUKA ENVIRONMENTAL
Destino y Transporte
 Destino: Cambios bio/químico/físico e
interacciones hacia una vía
 Transporte: Movimiento físico (en aire, agua…)
de constituyentes químicos de fuentes hasta
receptores

36. BUKA ENVIRONMENTAL
Vías: Ciclo Hidrológico

37. BUKA ENVIRONMENTAL
Vías de Difusión de los Contaminantes –
Dónde Mitigar y Controlar
Fotos, Diagrama: A.Maest: Mina Tintaya (Cu), Peru; Mina Cananea,
México; Mina Blackbird, ID, EEUU. Beth Wald: niña y peces.
Fuentes Vías Receptores
Medidas de Mitigación / Mejores Practicas
37

38. BUKA ENVIRONMENTAL
Vías: Lixiviación, Infiltración y Escurrimiento
Lixiviación y
Infiltración
Pilas de
Desechos
Acuífero
Aluvial
Corriente
Muestras de desechos, agua
subterránea y superficial,
sedimento acuático –
rio arriba y rio debajo

39. BUKA ENVIRONMENTAL
Vía: Transporte en las Corrientes de
Agua
Algunos metales
queden disueltos
Algunos metales están
adsorbidos en partículas
Algunas partículas se
colocan en el lecho,
otras están suspendidas
Caudales grandes
causaron resuspensión
de las partículas
Muestras de agua superficial,
sedimento acuático, peces,
macroinvertebrados – rio arriba
y rio abajo

40. BUKA ENVIRONMENTAL
Vía y Receptor: Escurrimiento de Mina
Blackbird, Idaho EEUU hasta Panther Creek
Foto por Ann Maest

41. BUKA ENVIRONMENTAL
Buenas Practicas – Vista General
Mina de carbon en Filipines;
https://www.google.com/search?safe=active&hl=en&authuser=0&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1396&bih=646&q=fish&oq=fish
&gs_l=img.3...2252.2651.0.2915.5.5.0.0.0.0.0.0..0.0....0...1ac.1.64.img..5.0.0.0.Cj4S-
RvuClA#safe=active&hl=en&authuser=0&tbm=isch&q=mine+mitigation+before+after&imgrc=HU_Nffh-Rrxv8M:

42. BUKA ENVIRONMENTAL
Jerarquía de Gestión de Descargas de la Mina
Opción
mas
favorable
Opción
menos
favorable
Prevención
Reutilización
Reciclando
Recuperación de energía
Tratamiento y descarga
Fuente: Lottermoser, 2011. Recycling, Reuse, and Rehabilitation of
Mine Wastes. Elements

43. BUKA ENVIRONMENTAL
Métodos para la
Prevención y
Mitigación de DAM
http://www.gardguide.com/index.php?title=Chapter_6#6.
6_Overview_of_Best_Practice_Methods

44. BUKA ENVIRONMENTAL
Destacar de Métodos
de Mitigación
Durante construcción
 Controles de la
escorrentía al agua
superficial
– Runon/runoff
 Controles de prevenir
infiltración al agua
subterránea
– Drenajes para captar
infiltración
 Revestimientos
Durante Operación
 Roca Estéril
– Segregación/gestión
selectiva
– Encapsulación
– Mesclando de desechos con
alto y bajo potencial generar
ácido
– Rellenar en túneles por
debajo del nivel freático
 Relaves
– Desulfuración (como parte de
flotación – separar pirita)
– Pilas secas (“dry stack”)
– Rellenar en túneles/tajos
– Captar lixiviados por pozos
de bombeo
44
http://www.gardguide.com/index.php?title=Chapter_6#6.
6_Overview_of_Best_Practice_Methods

45. BUKA ENVIRONMENTAL
Destacar de Métodos de Mitigación (cont.)
Tajo Abierto o Túneles
 Hormigón proyectado
(“shotcrete”)
 Rellenar
 Minería selectiva
Cierre
 Cubiertas secas o
mojadas
 Inundación de los túneles
subterráneos
 Monitoreando – en todos
fases de minería
45
http://www.gardguide.com/index.php?title=Chapter_6#6.
6_Overview_of_Best_Practice_Methods

46. BUKA ENVIRONMENTAL
Resumen
 Las instalaciones de la mina puedan ser también
fuentes de contaminación
 Contaminantes pueden trasladarse de las
fuentes hacia receptores y hacia vías de
transporte
 Medidas de mitigación y buenas prácticas
pueden minimizar los efectos en el ambiente.