La industria minera es de las que más consume agua, el uso del recurso hídrico en las minas es esencial en los procesos de molienda y flotación. En dichos procesos se adicionan sustancias para obtener altos porcentajes de recuperación de minerales.

1. Revista - Divulgación de Ciencia y Educación
Mayo – Agosto 2023, Vol. 1, No. 2
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Electrocoagulación en aguas de procesos mineros
Óscar Joaquín Solís-Marcial,1
Alfonso Talavera-López,2
Alejandro David Ortiz-Marín 3
Problemática ambiental
La industria minera es de las que más consume
agua, el uso del recurso hídrico en las minas es
esencial en los procesos de molienda y flotación.
En dichos procesos se adicionan sustancias
para obtener altos porcentajes de recuperación
de minerales. A su vez, el agua utilizada es
tratada con la adición de reactivos químicos y
recirculada en un circuito cerrado, permitiendo
el uso del agua de forma cíclica. Pero el agua en
cada ciclo va acumulando iones y materia
orgánica persistente, hasta llegar a un punto de
saturación, disminuyendo la eficiencia del
proceso, lo que hace necesario retirar los iones.
Actualmente, los procesos de tratamiento de
agua como, filtración, precipitación química, y
oxidación química, son ineficientes para dicho
objetivo, debido a que estos procesos se basan
en la adición de reactivos químicos donde solo
hacen una sustitución de iones, sin limpiar el
agua. Otros procesos son; intercambio iónico,
ultrafiltración, ósmosis inversa, estos tienen el
inconveniente que su operación es muy cara, lo
cual los hace económicamente inviables. Uno de
los procesos que se postula como una
alternativa hacia el retiro de iones es la
electrocoagulación.
Electrocoagulación como una
alternativa de tratamiento
La electrocoagulación ha mostrado ser un
método efectivo para tratar varios tipos de
efluentes tal como; aguas contaminadas con
metales pesados, flúor, con gran cantidad de
sólidos suspendidos, residuos de restaurantes
(aceites y grasas) y residuos de la industria del
cigarro. La electrocoagulación se basa en la
inducción de corriente eléctrica a través de dos
electrodos un ánodo (electrodo donde se lleva a
cabo una reacción química de oxidación o que
pierde electrones) y un cátodo (electrodo donde
se lleva a cabo una reacción química de
reducción o que gana electrones), los cuales son
principalmente de hierro y aluminio. El
mecanismo de electrocoagulación es la
disolución del ánodo formando el ion catiónico
(Al3+), y en el cátodo se forma el ion hidróxido 𝑂𝐻−
después de ello se unen para formar el hidróxido
metálico 𝐴𝑙(𝑂𝐻)3, que actúa como coagulante,
como se muestra en las ecuaciones 1-5.
𝐴𝑙 𝑘1 → 𝐴𝑙3+
+ 3𝑒−
(1)
3𝐻2𝑂 𝑘2 → 3𝑂𝐻−
+ 3𝐻+
(2)
𝐴𝑙3+
+ 3𝑂𝐻−
𝑘3 → 𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 (3)
3𝐻+
+ 3𝑒−
𝑘4 → 1
1
2
𝐻2 (4)
𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 + 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑜𝑟𝑔á𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑘5 → 𝑐𝑜á𝑔𝑢𝑙𝑜 (5)
Los hidróxidos formados atrapan los iones y la
materia orgánica, formando coágulos, los cuales
sedimentan o flotan, dependiendo de su
densidad. Llevando toda la materia no deseada
al fondo y a la parte superior del líquido.
Obteniendo en la parte central el agua
clarificada. En seguida se muestra el esquema
de un electro-reactor donde se realiza el
proceso de electrocoagulación.
Esquema de la electrocoagulación de agua de
unidad minera donde se observan los
electrodos de aluminio y la generación de las
partículas que se sedimentan formando
coágulos junto con los hidróxidos y el Al3+.

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Es por ello, que la electrocoagulación se
proyecta como una técnica viable para la
eliminación de iones y compuestos orgánicos
indeseables, lo que permitirá solucionar
problemas en el proceso además de un ahorro
en reactivos y energía. También, ha demostrado
ser eficaz para el tratamiento de agua de
proceso metalúrgico, eliminando la mayoría de
las especies metálicas de calcio y cobre
contenidas en el agua de proceso de minas, las
cuales complican los procesos de flotación,
dichos compuestos químicos interfieren en las
propiedades físicas superficiales de los
minerales modificando su carga superficial. Con
la electrocoagulación se disminuye
drásticamente la cantidad de cobre y calcio
disueltos en agua. Con ello se logra un aumento
en la eficiencia del proceso de flotación de
minerales con contenido de metales de valor
comercial. El lodo generado al fondo del
recipiente permite obtener agua residual sin
turbiedad y sin contaminantes en (color azul), ver
siguiente figura.
.
Esquema de las dos fases (líquida y sólida) que
se forman después del proceso de
electrocoagulación. Color azul agua tratada sin
turbiedad y amarillo, lodos generados con el
tratamiento.
Conclusiones
El proceso de electrocoagulación es una
alternativa para el tratamiento de agua utilizada
en las unidades mineras, pudiendo eliminar los
metales pesados y compuestos orgánicos
persistentes en dichas aguas, pudiendo ser
también aplicado en aguas residuales
domésticas y con ello dar un reciclamiento a
dichas aguas combatiendo la carencia de este
vital líquido.
Palabras clave: industria minera, agua de
proceso, electrocoagulación.
1 Oscar Joaquín Solís-Marcial es doctor en
ciencias; docente de la carrera de Ing.
Metalúrgica del IPN Campus Zacatecas. Línea de
investigación: Hidrometalurgia y
electrocoagulación. Unidad Profesional
Interdisciplinaria de Ingeniería campus
Zacatecas, Instituto Politécnico Nacional, Calle
Circuito del Gato 202, Zacatecas Zac., 98160.
Contacto: ojsolis@ipn.mx
2 Alfonso Talavera-López es doctor en ciencias,
docente de Ing. Química de la Universidad
Autónoma de Zacatecas. Línea de investigación:
catálisis heterogénea. Unidad de Ciencias
Químicas, Universidad Autónoma de Zacatecas,
carretera Zacatecas- Guadalajara km. 6.
Zacatecas Zac., C.P. 98160, México.
Contacto: talavera@uaz.edu.mx
3 Alejandro David Ortiz-Marín es doctor en
Ciencias de la Ingeniería. Línea de investigación:
tratamiento de aguas residuales por procesos
de oxidación avanzada combinados con
procesos biológicos. Tecnológico Nacional de
México – IT-Culiacán, Juan de Dios Bátiz S/N,
Culiacán, Sinaloa, 80220, México.
Contacto: d19171356@itculiacan.edu.mx
Lecturas recomendadas
McCabe W., Smith J., Harriott P. (2007),
Operaciones Unitarias, McGraw-Hill
Companies.
Ramachandra Rao S. (2006). Resource recovery
and recycling from metallurgical wastes, Waste
management series 7, Elsevier, British Library.