Este documento describe las características y los métodos de tratamiento de las aguas ácidas generadas en la mina San José cerca de Oruro, Bolivia. Las aguas ácidas se forman por la oxidación de sulfuros en las minas y tienen un pH muy bajo, alta acidez y concentraciones elevadas de metales. Se detallan sistemas activos como plantas de cal y sistemas pasivos como humedales para neutralizar el pH y eliminar metales. También se mencionan métodos alternativos como la evaporación y la inyección subterr

1. AGUAS ÁCIDAS EN ORURO
ESTADO PLURINACIONAL
DE BOLIVIA
COMISION EUROPEA
GOBIERNO AUTONOMO DEPARTAMENTAL DE ORURO
Programa de Gestión Sostenible de los Recursos Naturales de la Cuenca del Lago Poopó
Convenio No. DCI-ALA/2009/021-614

2. ¿
UÉ
Q
ON
S
AS
L
AS
GU
A
S?
DA
CI
Á
Son aguas que se producen
como resultado de la
oxidación química y
biológica de sulfuros
metálicos que se
encuentran en las minas o
formando par te de
botaderos, relaves….
La oxidación se produce
cuando las rocas
conteniendo sulfuros son
expuestas al aire y al agua .

3. B
NA
I
AM
OC
AN
S
SÉ
JO

4. CARACTERÍSTICAS AGUAS ÁCIDAS
Valores de pH por debajo de
3 - 4
Acidez creciente
Concentraciones elevadas de
iones sulfato
Concentraciones elevadas de
metales disueltos
Concentraciones elevadas de
sólidos totales disueltos
pH
0
Jugo de limón
3
Vinagre
4
Soda (ácido
carbónico)
5
Agua de lluvia
6
Leche
7
Agua pura
8
Claras de huevo
9
Aguas residuales
10
Bases
Aguas acidas de
mina
2
Neutral
Solución 1 M HCl
1
Ácidos
Ejemplo
Comprimidos
antiácidos
11
Amoníaco
12
Cal- Ca(OH)2
13
Soluciones
industriales
14
Solución 1 M NaOH

5. FUENTES DE GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS
 Botaderos de sulfuros de baja ley
 Relaves y eventuales derrames de
concentrados
 Zonas fracturadas en superficie y en
profundidad de minas subterráneas.
 Grandes rajos de la minería a cielo
abierto.

6. GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS
La generación de aguas ácidas es el r esultado
de una serie compleja de reacciones químicas
y biológicas.
Generación de ácido sulfúrico, debido a la
oxidación de los sulfuros por acción
combinada de agua y oxígeno.
Reacciones autocatalíticas cuya velocidad es
acelerada por actividad bacteriana.
2FeS 2 + 7O 2 (ac) + 2H 2 O → 2FeSO 4 + 2 H 2 SO 4
Thiobacillus thiooxidans:
2FeS 2 + 2 H 2 O + O 2 → 2Fe(OH) 2 + 2S 2

7. GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS
La cinética de la reacción es muy lenta y
controla la velocidad de todo el proceso,
pero se acelera cuando es catalizada por
bacterias acidófilas
4Fe +2 + O 2 (ac) + 4H + →
4Fe +3 + 2H 2 O
Thiobacillus ferrooxidans
Un microorganismo aeróbico que deriva su energía de la oxidación de sulfuros y
de diversos iones solubles como ferrosos (Fe2+), prospera en ambientes
ácidos de pH 1-3, condiciones que serían fatales para la mayoría de otras
formas de vida

8. ¿POR QUÉ NEUTRALIZAR LAS AGUAS ÁCIDAS?

9. NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS
SISTEMAS ACTIVOS
 Consumo del ácido generado por los
componentes consumidores : cal viva
(CaO), cal apagada
 Las reacciones dan como resultado la
precipitación de sulfato de calcio,
hidróxidos metálicos , oxi-hidróxidos de
Fe y otros compuestos.
Otros Reactivos:
 Soda cáustica (NaOH)
 Carbonato de calcio (CaCO3)
 Amoniaco

10. RESUMEN DE TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN
ACTIVAS
PLANTA DE
CAL

11. SISTEMAS PASIVOS - HUMEDALES
Los sistemas pasivos son de tipo biológico, requieren 
grandes superficies de tratamiento y condiciones
climáticas favorables. Dan buenos rendimientos en la
neutralización del pH y en la eliminación de los metales
pesados. Requieren poco mantenimiento
SO42- + 8e- + 8H+ -----> H2S + 2H2O + 2OH-

12. SISTEMAS ALTERNATIVOS
FORMAS PREVENTIVAS DE CONTROL DEL DAM
 Separación de los desechos y mezcla
 Aditivos base.
 Encapsulamiento.
 Bactericidas.

13. FORMAS ALTERNATIVAS DE CONTROLAR EL DAM
 EVAPORACIÓN DE LAS AGUAS ÁCIDAS
 POZOS DE INYECCIÓN, MINAS INUNDADAS O
BAJO LÁMINA DE AGUA
 SISTEMAS CONSUMIDORES DE ACIDEZ:
DRENES DE CALIZA
 REDUCCIÓN BACTERIANA DE SULFATOS RBS

14. LA MINA SAN JOSÉ, ESTÁ LOCALIZADA EN LAS CERCANÍAS DE LA CIUDAD DE ORURO

15. ALGUNOS DATOS ANALÍTICOS DEL DAM -SAN
JOSÉ - ORURO
DATOS CALCULADOS
Caudal : 8 l/s Ξ 691 m3/d
Concentración de Sulfatos en el afluente : 12572 mg/l Ξ 8687 Kg/d
Concentración de Hierro : 4800 mg/l Ξ 3318 Kg/d
Concentración de ácido sulfúrico libre : 3,09 g/L Ξ 2138 Kg/d
Concentración de otros metales pesados (Pb,Cr,Cd,Cu,Zn,Sn,Mn*) : 183.4 mg/l Ξ 126.7 Kg/d
pH= 1,1 – 1,5

16. RECORRIDO DE LAS AGUAS ÁCIDAS

17. VARIACIÓN DE PH

18. VARIACIÓN DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

19. DATOS DE CÁLCULO PARA TRANSPORTAR LAS AGUAS ÁCIDAS DESDE
LA BOCAMINA HASTA EL PANTANO EN UN TUBO EN PEAD.
Para transportar de la bocamina de San
José hasta el pantano se puede utilizar
un tubo en polietileno HD:
s= 18,2 mm
De= 200 mm ± 8 pulgadas
Diámetro interno= 181.8 mm
Diámetro interno calculado= 178,7 mm

20. NEUTRALIZACIÓN DE DAM POR PIEDRA CALIZA
EN EL CAUCE DEL RÍO
La neutralización procede químicamente según la
siguiente reacción:
CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + CO2­↑
+ H2O
La reacción continuará mientras dure la disponibilidad
de la piedra caliza en estado activo.

21. Ventajas: Bajo
reemplazo
costo,
facilidad
de
Desventajas : La piedra caliza gastada
debe ser reemplazada por nueva a
intervalos.
Cuando se encuentra presente material
orgánico en el líquido se produce
espuma.

22. DEPÓSITO DE LODOS EN CAUCES DE RÍOS
Zanja de Sedimentación

23. LAS AGUAS RESIDUALES Y EL TAGARETE
Google Earth - 31 Julio 2010

25. EL PANTANO DE ORURO

26. EL PANTANO

27. EL PANTANO MODIFICADO

28. Los factores que hay que tener en cuenta al
proyectar una laguna anaerobia son
fundamentalmente los aspectos de
conservación del calor, sedimentación de
materia en suspensión y almacenamiento de
fangos.

29. ENTRADA AGUAS ÁCIDAS Y RESIDUALES EN EL
LAGO URU-URU