Presentación del Profesor Glenn Miller, PhD., en el seminario virtual "El verdadero costo de la minería: El uso de cianuro", organizado por la Asociación Interamericana para la Defensa del Ambiente (AIDA) y realizado el 16 de noviembre de 2016.
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Uso del cianuro en la minería de oro
1. Uso del cianuro en
minería de oro
Glenn C. Miller, Ph.D.
Universidad de Nevada - Reno
2. Cianuro
• Su uso en lixiviación de oro data de la década de 1890 (128
años).
• Actualmente es uno de los lixiviantes de oro más usados en el
mundo.
• Es altamente efectivo para distintos tipos de minerales, algunos
minerales requieren preprocesamiento, alto carbón y sulfuros.
• Por lo general se puede usar de manera segura, sin embargo
existen preocupaciones, particularmente durante la operación y
cierre.
3. Reacción del oro con el cianuro
2Au + 4CN- + 1/2O2 + H2O 2Au(CN)2
- + 2OH-
4. Liberación catastrófica de cianuro de relaves
mineros
Baia Mare, Rumania 2000
Omai Mine, Guyana 1995
Problemas:
o Impactos ambientales en el cuerpo de agua receptor (corto
plazo vs. largo plazo).
o Preocupaciones por la salud de las poblaciones cercanas.
o Voluntad y capacidad/poder de la agencia reguladora.
o Habilidad técnica de países en desarrollo para dar licencias a
minas.
5. Varios tipos de cianuro
Disociables en ácidos débiles (DAD - WAD):
Algunos compuestos metálicos que pueden ser liberados a pH 4,5
incluyen:
Cu, Zn, Cd, Ni, y otros.
En esta categoría se consideran aquellos compuestos que pueden
liberar CN a pH similar al del estómago.
Compuestos Fuertes:
Son compuestos de cianuro con metales que requieren ácidos fuertes
para liberar cianuro. Incluyendo compuestos de Fe y Co. Estos
compuestos no son tóxicos agudos y no liberan CN- biológicamente.
Cianuro libre: CN- or HCN
6. Parámetros del uso de cianuro
Soluciones lixiviantes: 100-300 mg/L de ion cianuro, dependiendo
del mineral.
pK of HCN = 9.2, indica que a pH = 9.2, la mitad del cianuro se
encuentra en forma HCN (volátil) y la mitad es ionizada (no volátil).
El pH de las soluciones lixiviantes debe ser mayor que 10,5 para
reducir la exposición a cianuro de hidrógeno volátil.
Comúnmente usado como sales de sodio, potasio y calico. Cuando
la proximidad lo permite, como solución líquida relativamente fácil
de usar.
11. Los minerales de mayor ley son
triturados en grandes molinos
hasta un tamaño de grano
similar a la harina y mezclados
con cianuro para extraer el oro.
El cianuro de oro se recupera
usando carbón activado y se
trata posteriormente para
producir una mezcla de plata y
oro.
14. Toxicología del cianuro
o Cualquier compuesto que libere cianuro (libre) es
agudamente tóxico. Incluye compuestos directamente
solubles como el cianuro de sodio, el cianuro de
potasio, y compuestos como los glucósidos
cianogénicos que son comunes en ciertas plantas.
o Se metaboliza rápido por lo general. Si no mata a un
organismo, se espera que se recupere rápidamente.
15. Toxicología del cianuro
o No parece tener mayor toxicidad crónica.
o Es altamente tóxico en forma gaseosa o disuelto en
agua
o Detiene la producción de energía de las células
(inhibición de la enzima citocromo oxidase).
Rápidamente mata células, y finalmente, si la dosis es
suficientemente alta, al organismo.
16. Toxicidad de dosis única
Especie DL50 Oral (mg NaCN kg-1)
Pato Real (Anas platyrhynchos) 2.7 (2.2-3.2)
Humanos (Homo sapiens) 3.0 est.
Cernícalo americano (Falco sparverius) 4.0 (3.0-5.3)
Coyote (Canis latrans) 4.1 (2.1-8.3)
Buitre negro (Coragyps atratus) 4.8 (4.4-5.3)
Rata de laboratorio (Tarrus norvegicus) 5.1-6.4
Murciélago marrón (Myotis lucifugus) 8.4 (5.9-11.9)
Lechuza oriental (Otus asio) 8.6 (7.2-10.2)
Gallina doméstica (Gallus domesticus) 21 (12-36)
Compilado por Eisler et al.
17. Toxicidad del cianuro en especies acuáticas
Especie Concentración
(ppb)
Efecto
Dafnia (pulga de agua) 160 CL50
Trucha arcoiris 5 Reducción de capacidad de nado
en un 50%
Gusano azul 5,2 Inhibición completa de desove
después de 57 a 289 días de
exposición
Carpa 19 Reducción de 41% de número de
huevos a 265 días de exposición
Trucha de arroyo 25 Inhibición de la respiración
después de 5 horas de exposición
18. Efecto del cianuro en niveles de ATP en el tejido
cerebral de pato real (Pritsos et al., 1998)
Dosis Concentración en
agua (10mL)
nMol ATP/g tejido
Control 0 53 ± 11
0,5 mg/kg 20 40 ± 11
1,0 mg/kg 40 23 ± 4
2,0 mg/kg 80 8 ± 3
Estadísticamente significativo p<0,05 (pruebaT de Student)
19. Conclusión de los estudios toxicológicos
o Muchos países que extraen oro usan una concentración de
cianuro WAD de 50 mg/l como concentración ‘segura’ para
las aves acuáticas. Los estudios sugieren que esta
concentración es todavía demasiado alta.
o Basándose exclusivamente en el impacto en el
metabolismo energético, una concentración de 10-20 mg/l
de cianuroWAD es más adecuada.
o El límite para agua potable (humanos) es de 0,2 mg/L de
cianuroWAD.
20. Química ambiental del cianuro
El ion cianuro se oxida rápidamente cuando está disuelto o en
presencia de azufre.
o CN- + O2 CNO-
o CNO- + H2O + H+ CO2 + NH3
o CN- + FeS2 SCN-
o CN- + H+ HCN
(se volatiliza y se oxida en el aire a medida que se neutraliza el
pH del sistema).
21. Existen varias alternativas al cianuro
…pero ninguna funciona bien.
o Separación por gravedad: Usada comúnmente para
mineral de alto grado que contiene partículas de oro
más grandes. No se puede usar para oro en partículas
microscópicas.
o Tiosulfato: Se usa en Nevada -con poca frecuencia-
debido a la alta cantidad de azufre, para mineral de
baja ley. Sulfatos residuales aumentan la cantidad de
sólidos disueltos.
22. Existen varias alternativas al cianuro
…pero ninguna funciona bien.
o Tiourea: No se usa frecuentemente. Tiene problemas
de toxicidad.
o Amalgama de mercurio: Se usa en la minería artesanal,
es el más tóxico para recuperar oro y tiene impactos a
largo plazo.
23. El cianuro tiene definitivamente problemas de
toxicidad, problemas en la etapa de cierre de mina,
pero en el largo plazo, los impactos son menores que
las alternativas y el cianuro proporciona un método
altamente efectivo para la recuperación de oro que la
industria minera defenderá fuertemente.
24. El temor de la industria minera a perder el
cianuro
o Desarrolló el Código del Cianuro entre 2000 y 2003, luego de la
catástrofe de los relaves de Baia Mare, en Rumania en
respuesta al rechazo de la comunidad por el uso de cianuro en
minería de oro.
o Es un proceso voluntario que una empresa puede firmar si está
de acuerdo.
25. El temor de la industria minera a perder el
cianuro
o Es riguroso. Requiere que la empresa sea auditada por una
organización independiente.
o Ha sido bastante exitoso para mejorar la seguridad en el uso
del cianuro.
o Reduce la carga de las agencias regulatorias en cuanto a las
inspecciones de uso de cianuro.
26. El código del cianuro
Incluye:
o Procedimientos para transporte seguro del
cianuro.
o Procedimientos para el uso seguro del cianuro.
o Estándares rigurosos para la prevención de
fallas de presas de relaves.
o Inspecciones rutinarias y registro de actividades
o Comunicación con comunidades locales y
agencias de regulación.
o Requerimientos para inspección de las
instalaciones por parte de terceros.
https://www.cyanidecode.org
27. ¿Cuáles son los principales impactos del uso
de cianuro en la minería de oro?
o Impactos en la vida silvestre por los depósitos de relaves y
pilas de lixiviación:
El cianuro debe destruirse si se libera en lagunas abiertas
accesibles a especies silvestres. Las fallas de los
depósitos de relaves son muy graves.
o El manejo de efluentes con cianuro es crítico, se debe operar
a cero descarga.
28. ¿Cuáles son los principales impactos del uso
de cianuro en la minería de oro?
o Cierre de las pilas contaminadas y los depósitos de relaves:
Si bien los niveles de cianuro desaparecen, las pilas
residuales y relaves fluidos permanecen altamente
contaminados y requieren manejo a largo plazo.
o Durante la lixiviación del mineral con cianuro, el mercurio se
moviliza como complejo de cianuro, y si no se maneja
apropiadamente, puede liberar grandes cantidades de
mercurio al ambiente.
29. Impactos indirectos del uso del cianuro
La eficiencia del cianuro permite la extracción de mineral de
oro a valores tan bajos como $10-$15 por tonelada, generando:
• Grandes botaderos de desechos de roca e impactos
asociados debido a la liberación de productos
generados por la oxidación de esos materiales.
• Grandes depósitos de relaves y pilas de lixiviación.
• Secado de cuencas de agua subterránea.
• Lagos de tajos mineros (pit lakes).
• Impactos paisajísticos.
30. Mercurio y cianuro
o El mercurio se extrae de la mena de forma similar al oro y
a la plata. Es muy soluble en soluciones de cianuro.
o En los fluidos que contienen cianuro (ej.: relaves y pilas de
roca), el contenido de mercurio puede ser alto.
o Cuando se procesa el oro y la plata, se recupera también el
mercurio y por ello debe ser colectado y almacenado (para
evitar su uso en minería artesanal).
o Si no se maneja correctamente, puede introducirse al
ambiente y generar amenazas de largo plazo para la vida
humana y silvestre.