Este documento introduce los conceptos básicos de la minería y los tipos de impactos ambientales asociados, como la contaminación del agua y la destrucción del paisaje. Explica métodos para diagnosticar e identificar rocas que puedan formar ácido, como pruebas geoquímicas estáticas y cinéticas. Finalmente, presenta opciones para la prevención, mitigación y monitoreo de impactos, incluyendo el tratamiento de aguas, redes de monitoreo y la participación comunitaria.

1. INTRODUCCIÓN A LOS IMPACTOS
AMBIENTALES DE LA MINERÍA
DIAGNÓSTICO, MITIGACIÓN Y MONITOREO
ANN MAEST, PhD.
ANDRÉS ÁNGEL

2. MINERÍA

3. o ¿Qué es la minería?
o Conceptos básicos
 Tajo
 Relaves
 Presa/Represa/Dique/Tranque
de relaves
 Botadero/Pila de
escombros/Pila de roca
 Fases de minería
o Tipos de minería
 Técnica de explotación
 Magnitud
 Objetivo
DEFINICIÓN, CONCEPTOS
BÁSICOS Y TIPOS DE
MINERÍA
Mina de oro Super Pit,Australia

4. o Proceso de extracción,
concentración y separación
de rocas y minerales para uso
posterior en actividades
económicas
DEFINICIÓN

5. CONCEPTOS BÁSICOS
Tajo: Depresión topográfica artificial
producto de la excavación y transporte de
material rocoso.
Relaves: Residuos líquidos y sólidos (variable)
producto de la separación de la mena de
sulfuros mediante flotación.
Presa/Represa/Dique/Tranque de relaves:
Barrera construida para contener dichos
residuos. Suelen estar constituidas por
material rocoso de bajo interés económico.
Botadero/Depósito de “estériles”:
Acumulación de fragmentos de roca de bajo
interés económico, dispuesto generalmente
en pilas, rellenando valles o sobre laderas.
Fases de minería: Etapas de un proyecto
minero: Exploración, Extracción, Beneficio,
Cierre, Poscierre.

6. TIPOS DE MINERÍA
o Técnica de extracción
 A cielo abierto
 Subterráneo
 Aluvial (Placer)
o Magnitud
 Pequeña escala (subsistencia)
 Mediana escala
 Gran escala (megaminería)
o Objetivo
 Metales (Au, Ag, Pt, Fe, Cu, Pb, Zn,
Sn, Mn)
 Carbón
Mina de lignito enVisonta, Hungría

7. Tranque de relaves LasTórtolas
Fuente:André Bonacin
Mina de cobreChuquicamata, Chile

8. Teufelsgrund, Münstertal,Alemania (Ag,Cu, Pb)
Minería alluvial, Río Mekong

9. Minería alluvial, Disentis, SuizaMinas de Pb,Zn, Sn en Poopó, BoliviaMina de diamantes. Mir, Rusia

10. Minas de Pb,Zn, Sn en Poopó, Bolivia
Mina de carbón. El Cerrejón,Colombia

11. TIPOS DE IMPACTOS AMBIENTALES

12. Calidad de agua:
o Drenaje de Mina (Ácido o Básico)
o Lixiviación de metales
o Liberación de amoniaco y
nitratos
Destrucción del paisaje:
o Tajos
o Relaves húmedos y secos
o Botaderos
o Presas de aguas de contacto
IMPACTOS AMBIENTALES

13. Calidad de agua
o Extracción y fragmentación de
rocas
o Intemperismo (agua, aire) y
oxidación
o Cambios en el pH de las aguas
subterráneas y superficiales
o Solubilización de minerales con
elementos potencialmente tóxicos
y liberación de nitrato y amoniaco

14. o Ácido
Interacción con rocas ricas en sulfuros de
hierro
Drenaje de mina
𝐹𝑒𝑆2 𝑠 +
15
4
𝑂2 +
7
2
𝐻2 𝑂 → 4𝐻+
+ 2𝑆𝑂4
−
+ 𝐹𝑒 𝑂𝐻 3(𝑠)
H2O
𝐶𝑎𝐶𝑂3 + 𝐻+
→ 𝐶𝑎2+
+ 𝐻𝐶𝑂3
−
Pirita + Oxígeno + Agua → Ácido + Sulfato + Hidróxido
férrico
Carbonato de calcio + Ácido → Calcio + bicarbonato
Mina Eagle (Zn,Au,Ag) en Colorado, EE.UU.

15. Disolución de metales
o As, Cd, Cu, Pb, Zn, Hg, Mn,V
o En general, concentraciones de
metales son mayores en aguas
ácidas. Algunos en neutrals y
básicas.
o Concentraciones de metales
dependen de:
 pH
 Estado redox del agua
Drenaje ácido en el RíoTinto, España

16. Drenaje ácido de mina
Bacterias quimiolitótrofas
o Catalizadores biológicos
o Ubicuos
Género Thiobacillus
o T. ferrooxidans yT. thiooxidans:
Oxida Fe y S → Produce Fe(OH)3 y H2SO4

17. 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
Semanas
pH
Drenaje ácido de mina
TiempodeRetraso
Estandares

18. Concentración de sulfato
Límite del permiso
Límite del agua subterránea en WA

19. Amoniaco y nitratos
o Uso de ANFO en voladuras (Nitrato de amonio – Fuel Oil)
o Contaminación de aguas subterráneas. Soluble en agua
o Eutrofización aguas superficiales (nitrato)
o Reducción capacidad transporte de oxígeno (blue baby syndrome)
o Alta movilidad
o Amoniaco (tóxico para peces) y combustibles → inhalación, ingesta, etc.

20. Destrucción del paisaje
o Remoción de cobertura vegetal
o Remoción de suelos
o Extracción de rocas de mena y
roca estéril usando explosivos para
formar tajos
o Transporte y relocación con
maquinaria (cobertura y relleno de
valles con pilas de desechos y de
lixiviación, embalses. Fuentes de
contaminantes a largo plazo)
Mina de Cobre. Poieni, Rumania
Minas de carbón, Kentucky, EE.UU.

21. DIAGNÓSTICO Y PREDICCIÓN DE IMPACTOS

22. CARACTERIZACIÓN
GEOQUÍMICA
Laboratorio USGS, Boulder CO
AIDA (2018)
o Establecer unidades para
pruebas geoquímicas y número
de muestras
o Determinación de metales
totales
o Mineralogía
o Pruebas estáticas (ABA, NAP,
pruebas de lixiviación de
corto periodo)
o Pruebas cinéticas (celdas de
humedad, pruebas a escala
de campo)

23. Pruebas estáticas
o Conteo ácido-base (ABA)
o Objetivo: Caracterizar e
identificar rocas que puedan
formar ácido.
o Producción Neta de Ácido
(NAP)
o Adición de químicos para oxidar
completamente sulfuros y
medir pH

24. Conteo ácido-base (ABA)
Medición y comparación entre:
o AP y NP
para una muestra
AP: Máximo Potencial de Producción de
Ácido
NP: Máximo Potencial de Neutralización
NP:AP Probabilidad generación de
ácido
> 3:1 Baja
3:1 – 1:1 Zona de incertidumbre
<1 Alta
Laboratorio USGS, Boulder CO
AIDA (2018)

25. Objetivo: Determinar si muestras con
incertidumbre en ABA producirán ácido
y tienen potencial de lixiviar
contaminantes a largo plazo.
Aproximarse mejor a condiciones de
explotación. Más variables. Mayor
complejidad.
o Celdas de humedad
o Pruebas a escala de campo
Pruebas cinéticas
Laboratorio USGS, Boulder CO
AIDA (2018)

26. Celdas de humedad
1. Introducción de material rocoso en envase
plástico cilíndrico (perforación
exploratoria)
2. Exposición a aire seco y húmedo (3d + 3d)
3. Lavado de muestra con agua destilada
(día 7)
4. Análisis de agua (tasa de oxidación y
producción de sulfato, liberación de
metales, etc.)
Recomendación de duración: 1 año o más
Pruebas cinéticas

27. Pruebas a escala de campo
1. Grandes volumenes de muestra dispuestos
en el lugar del Proyecto (Pilas de roca sobre
material impermeable o en contenedores)
2. Registro de variables climáticas y exposición
a factores como lluvia, nieve, etc.
3. Análisis de alícuota de solución generada
Larga duración. 1 año o más.
Altos costos de construcción
Pruebas cinéticas
Depósito de relaves. Poopó, Bolivia

28. PREVENCIÓN, MITIGACIÓN Y TRATAMIENTO

29. o Medidas de prevención
o Medidas de mitigación
o Tratamientos
PREVENCIÓN, MITIGACIÓN
Y TRATAMIENTO
Laboratorio USGS, Boulder CO
AIDA (2018)Sitio de exploración minera. Santander,Colombia

30. Separación de sulfuros
o Proceso de flotación
 En general no se remueve la
pirita (fuente más importante
de ácido)
Medidas de prevención
o Requiere confirmación de azufre total e
información mineralógica (en lo posible)
 DRX
 SEM
 Petrografía

31. Medidas de prevención
Construcción de drenajes
o Cunetas para conducción de aguas de contacto
o Controles de escorrentía
o Relativamente baratas
o Minimizar riesgo de superación de
embalses de aguas de contacto
(eventos extremos)
o Exposición a elementos y
colmatación por escombros
Depósito de relaves. Poopó, Brasil

32. Revestimientos
Geotextiles
o Materiales (arcilla, sintéticos) para
minimizar transporte de lixiviados a
agua subterránea o superficial
o Tasa de efectividad depende calidad
de material e instalación y
condiciones locales
Medidas de mitigación
Concreto lanzado
o Humedad
o Composición y preparación precisas
para evitar afectaciones (ácidos)
o Interior de túneles y paredes de tajos

33. o Costos de construcción muy altos
o Costos de tratamiento potencialmente altos (grandes
volúmenes)
o Operación indefinida si hay formación de drenaje ácido
o Alto consumo de energía (tratamiento activo)
o Tipo de tratamiento: Depende de identificación de
contaminantes. Adición de cal (pH ↑)
Tratamiento de aguas de mina

34. Bombeo y tratamiento (Pump-and-treat)
o Plumas identificadas
o Limita extension pero usualmente no elimina
Tratamiento de aguas de mina
Sulfato
Metales
Agua
tratada
Pozo de inyecciónPozo de bombeo
Planta de tratamiento
Pluma de contaminación
Zona
permeable
Lecho de roca

35. TÉCNICAS DE MONITOREO

36. o Parámetros y sustancias de
interés
o Aguas subterráneas
 Redes de pozos de monitoreo
o Aguas superficiales
 Estaciones automáticas y
monitoreo manual
o Monitoreo comunitario
SEGUIMIENTO
DE PARÁMETROS

37. PARÁMETROS Y
SUSTANCIAS DE INTERÉS
o Parámetros generals (campo):
• pH, conductividad eléctrica,
alcalinidad, acidez, Sólidos
DisueltosTotales
o Sustancias:
• Metales y metaloides:Al, As,
Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Pb,
Zn
• No metales: Cianuro, F,
amoniaco (NH3), nitrato (NO3
-),
sulfato (SO4
2-)

38. Aguas subterráneas
o Redes de pozos de monitoreo
 Parámetros de calidad de agua
 Concentración metales
 Sulfato
 Nitrato
 Nivel
 Dirección de flujo
o Muestreos y análisis de laboratorio

39. Aguas superficiales
o Monitoreo manual
 Requiere personal en campo
 Resolución espacial y temporal
variable
o Estaciones automáticas
 Requiere calibración y
mantenimiento periódico
 Variabilidad de resultados
asociada a técnicas analíticas
 Potencialmente costosas
Monitoreo de parámetros fisicoquímicos.Tolima,Colombia

40. Monitoreo comunitario
o Resultados independientes (contraste de resultados oficiales)
o Facilita toma de decisions por parte de las comunidades
o Requiere capacitación y compra de instrumentos
o Permite medir parámetros diversos (costo variable)
o Medición de parámetros de campo
o Metodologías diversas (bio, hidro)

41. CONCLUSIONES

42. o Todos los tipos de minería tienen impactos
ambientales
o Algunos impactos (como DAM) son:
 Irreversibles
 Difícilmente mitigables
 No remediables 100%
o Existen diversos métodos de caracterización
geoquímica, mitigación y monitoreo
o Información completa y de alta calidad como
base de diagnósticos y pronósticos
responsables con cierta incertidumbre
o Monitoreo comunitario como estrategia de
control y vigilancia de impactos en procesos
extractivos

43. BIBLIOGRAFÍA
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http://www.conevyt.org.mx/actividades/acidos/EscalapH.htm, recuperado: 04.04.2018
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Investigation 09-01 [en línea], disponible en:
http://66.212.167.146/MelancthonMegaQuarry/pdfs/Assessment_ANFO_Environment-Jan-
2010.pdf, recuperado: 19.03.2018
• Hsin-Hsiung, Huang (2015) The Eh-pH diagram and its advances [en línea], disponible en:
http://www.mdpi.com/2075-4701/6/1/23, recuperado: 18.03.2018
• International Atomic Energy Agency (2013) Management of NORM Residues [en línea], disponible
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• National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) (2018) About NPDES [en línea],
disponible en: https://www.epa.gov/npdes/about-npdes
• U.S. Environmental Protection Agency (1994) Technical Document. Acid Mine Drainage Prediction
[en línea], disponible en: https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-
09/documents/amd.pdf, recuperado: 15.03.2018
• Tuttle, Michele L.W., Briggs, Paul H., Berry, Cyrus, J. (2003) A Method to Separate Phases of Sulphur
in Mine-Waste piles and Natural Alteration Zones, and to Use Sulphur Isotopic Compositions to
Investigate Release of Metals and Acidity to the Environment [en línea], disponible en:
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.529.550&rep=rep1&type=pdf,
recuperado: 18.03.2018

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• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Teufelsgrund_Hauptstollen_Mundloch.jpg
• https://en.wikipedia.org/wiki/Chuquicamata#/media/File:Mina_de_Chuquicamata,_Calama,_Chile,_2016-02-
01,_DD_110-112_PAN.JPG
• http://i2.wp.com/www.relaves.org/wp-content/uploads/2016/07/las-tortolas-foto-aerea-fuente-Fuente-
Andr%C3%A9-Bonacin-Panoramio.jpg?w=2015
• http://images.wisegeek.com/large-tunnels-in-a-mine.jpg
• http://cdn.lightgalleries.net/4ede679a6d6f4/images/Mekong__JDP2749-1.jpg
• http://fieldtripx.com/wp-content/uploads/2015/07/Panning-for-gold.jpg
• https://endcoal.org/wp-content/uploads/2014/10/9304143669_afac1783a2_k.jpg (Max Phillips)
• http://www.mountainroadshow.com/gallery/ky_mtr/026.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Northland_waste_water.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Rust_on_longfellow_bridge_boston.jpg
• https://c.o0bg.com/rf/image_960w/Boston/2011-
2020/2014/10/10/BostonGlobe.com/EditorialOpinion/Images/06302008_met30bridge(3)-6742913.jpg
• https://www.parish-supply.com/images/photos/Photo501large.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Ro%C8%99ia_Poieni_open-pit_copper_mine.jpg
• https://hannainst.com/media/wysiwyg/products/titrators/HI902C-angle_2000px.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/Erlenmeyer_flasks.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/24/Graduated_Cylinders_and_Beaker_filled_with_Chemical
_Compounds.jpg
• http://www.wabicorp.com/wp-content/uploads/2015/08/Mine-Skips-and-Cages.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c4/Cerrej%C3%B3n_3.jpg

45. FUENTES IMÁGENES
• https://www.sciencesource.com/Doc/SCS/Media/TR1_WATERMARKED/7/7/b/9/SS2844770.jpg?d63644917104
• https://geology.com/minerals/photos/acid-bottles.jpg
• https://mining-report.de/english/wp-content/uploads/sites/3/2015/11/AcidMine_Fig-1_24-09-15.jpg
• http://wiki.gtk.fi/web/mine-closedure/wiki/-
/wiki/Wiki/Humidity+cell+testing/pop_up;jsessionid=352b2381ec3d6de229ef6dea17dc
• https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_stirrer
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/Pano_Amiantos_2010.JPG
• http://www.cch2o.org/Matrix/images/PRB-Injection_Well.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/32/Geogrid_on_a_slope.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Open_Pit_Mines%2C_Southern_Arizona_2010-01-
14_IISS022-E-26137.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/E._coli_Bacteria_%2816578744517%29.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Morris_Manhole_Cover_for_monitoring_well.jpg
• https://i0.wp.com/www.mtwatershed.com/wp-content/uploads/2013/06/krissy-sampling.jpg
• https://www.fws.gov/raleigh/media/Mattamuskeet_West.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/CSIRO_ScienceImage_2878_Blasting_in_an_open_cut_m
ine.jpg
• https://en.wikipedia.org/wiki/Bucket-wheel_excavator#/media/File:Garzweiler_Tagebau-1230.jpg
• https://cdn.pixabay.com/photo/2014/03/25/15/25/car-battery-296788_960_720.png
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4f/Citrus_Aurantum._Orange._Wellcome_M0005887.jpg
• https://www.flaticon.es/icono-gratis/detergente_478672
• http://www.miningmagazine.com/wp-content/uploads/2016/11/898502-1-eng-GB_moly-flotation.jpg
• http://www.mining.com/wp-content/uploads/2012/10/veolia-consol-energy.jpg

46. Andrés Ángel
aangel@aida-americas.org
aida.espanol
@Aidaespanol
Asociación Interamericana para la Defensa del Ambiente
www.aida-americas.org
Ann Maest
amaest@etech-intl.org