Contexto internacional
En el marco de las actividades que se llevan a cabo para promover el desarrollo sustentable, se ha reconocido el papel fundamental de la minería en la economía de numerosos países tanto desarrollados como en desarrollo. A la vez, se le identifica como una industria colosal desde la perspectiva de la cantidad de materiales que este sector remueve de la tierra, los cuales superan con mucho los que son removidos por la erosión natural que provocan los ríos. A lo anterior, se suma el hecho de que las actividades de extracción y fundición de minerales consumen cerca de un décimo de la cantidad total de energía que se consume en el mundo, a lo cual se agrega el hecho de que la cantidad de desechos mineros rebasa en exceso al total acumulado producido por otras fuentes industriales. La escala de la actividad minera es lo que plantea consecuencias ambientales tanto locales como globales de grandes dimensiones, y constituye un desafío en cuanto a convertirla en una actividad sustentable.
Se reconoce también, el cambio rápido que está manifestando la industria minera, orientado a mejorar, hacer más limpios y seguros sus procesos, ante las presiones sociales y gubernamentales para que prevenga los impactos adversos sobre el ambiente que provocan sus actividades. Sin embargo, aún queda mucho por hacer, en particular en el caso de las pequeñas operaciones mineras en países en desarrollo cuyo desempeño ambiental es precario. Uno de los desencadenantes de la presión pública hacia la industria minera, ha sido la ocurrencia de desastres como consecuencia del derrame de grandes cantidades de residuos, jales o relaves mineros como consecuencia de la ruptura o desplazamiento de las presas o depósitos en los que se encontraban contenidos, acompañados de muerte, destrucción de propiedades y severa contaminación ambiental.
Para discutir las cuestiones ambientales y sociales relacionadas con las actividades mineras, identificar y promover la adopción de buenas prácticas de producción y manejo seguro de minerales y metales, se han abierto diversos foros en los cuales destaca la participación de distintos órganos de las Naciones Unidas, como la Oficina de Industria y Ambiente del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo (UNCTAD por sus siglas en inglés), así como de organismos privados como el Consejo Internacional sobre Metales y Ambiente (ICME). Al mismo tiempo, se ha desarrollado una intensa actividad tendente a ofrecer a las empresas mineras y a las autoridades regulatorias guías o lineamientos para mejorar el desempeño ambiental en este tipo de actividades.
Características de los residuos mineros y formas de manejo
A fin de facilitar la comprensión de los procesos que intervienen para lograr el manejo ambiental de los residuos mineros y su disposición segura, se resumen a continuación algunos aspectos básicos.
Los residuos mineros a los que se hace referencia en este texto, son los conocidos como colas (tailings), relaves o jales; los cuales son generados durante los procesos de recuperación de metales a partir de minerales metalíferos tras de moler las rocas originales que los contienen y mezclar las partículas que se forman con agua y pequeñas cantidades de reactivos químicos que facilitan la liberación de los metales. A manera de ilustración, un mineral típico puede contener alrededor de 6 por ciento de zinc y 3 por ciento de plomo, que al ser concentrados generan alrededor de 850 kilogramos de residuos sólidos y una cantidad equivalente de agua conteniendo cerca de un kilogramo de sustancias químicas residuales, por cada tonelada de mineral procesado. Al producto concentrado se le llama cabeza y al residuo se le denomina cola.
La mayoría de los relaves o jales se encuentran en forma de lodos o de una mezcla líquida de materiales finos que en cierta manera se comporta como un suelo, por lo que aplican para su caracterización los principios de la mecánica de suelos; a condición de que se reconozcan los procesos de consolidación que tienen lugar y la forma en que fluyen los lodos. Entre las diferencias que tienen estos residuos con respecto de los suelos comunes, se encuentran el hecho de que su densidad y cuerpo son inicialmente bajos y crecen con el tiempo.
Frecuentemente, para conservar y reusar el agua de proceso, así como para concentrar los lodos, se suele someterlos a un proceso de deshidratación hasta que alcancen una consistencia tal que facilite su transporte hacia las instalaciones de depósito, lo que ocurre cuando el contenido de sólidos es de 40 a 50 por ciento y el de agua de 150 a 100 por ciento, respectivamente; lo cual constituye un lodo con propiedades de fluido. Los lodos son transportados a las presas o depósitos mediante ductos, ya sea por gravedad o con ayuda de bombeo, y a través de descargas subaéreas o por métodos de descarga por inyección subacuosa, bajo el agua superficial. También, puede ocurrir que se remueva agua adicionalmente, para crear una descarga engrosada o densa. La forma en que se depositan los relaves en las presas influyen de manera importante en su comportamiento y en la constitución de capas con diferente grosor de partículas y humedad.
A medida que las partículas de los relaves se empacan bajo el efecto de la gravedad, se provoca el fenómeno de consolidación, el cual aporta tres beneficios: aumento de sólidos que pueden ser almacenados en un volumen dado; aumento del cuerpo del suelo por eliminación de agua; y disminución de la cantidad de filtraciones hacia el subsuelo. Cuando el proceso se completa, es común encontrar contenidos de 20 por ciento de agua unida a las partículas, aún en medios muy áridos con elevada evaporación. La permeabilidad de los relaves depositados en una presa es utilizada como un indicador de consolidación y potencial de filtraciones. Como resultado del depósito segregado de partículas por influencia de la gravedad, la permeabilidad es mayor cerca del punto de depósito y disminuye progresivamente.
Un grave peligro, como consecuencia de fuerzas dinámicas como las que ocurren durante un terremoto, es la posibilidad de licuefacción de los relaves por la vulnerabilidad que les ocasiona el que se trate de depósitos débiles de partículas en un estado libre y saturado. En tales condiciones, y de ocurrir una fuga, los relaves pueden fluir a distancias considerables, a gran velocidad, y con consecuencias desastrosas. Dichas consecuencias se agravan cuando los metales en los relaves se encuentran en forma de sulfuros y existe un gran potencial de generación de ácidos en presencia de oxígeno y agua. También, requieren particular atención los relaves que contienen otros elementos potencialmente tóxicos como el arsénico, los que presentan altas concentraciones del cianuro empleado en el beneficio de metales o los que pueden provocar la contaminación por sales utilizadas en los procesos salinos.
Depósitos o presas de relaves mineros
Diversas características de los depósitos o presas de relaves mineros los hacen diferentes de las presas de agua para generación de electricidad y requieren ser tenidos en consideración para incrementar su seguridad y prevenir el riesgo de ruptura o liberación de los residuos contenidos en ellos.
En primer lugar, destaca el hecho de que el diseño de tales presas o depósitos no puede concluirse antes del inicio de las operaciones que generarán los relaves; de hecho, el tamaño y capacidad de estos depósitos suele expandirse a medida que se lleva a cabo la producción minera, lo cual demanda un proceso continuo de construcción y la atención permanente a las cuestiones de seguridad asociadas a ello.
La pared externa de los depósitos suele construirse a partir de suelos naturales, de los materiales que se generan durante las actividades de extracción, e incluso con relaves de depósitos preexistentes o los mismos que se están generando en las operaciones en curso. En estos ultimos casos, se separan los materiales gruesos o arenosos de los fangosos, para emplear los primeros en la construcción de las paredes y verter los segundos dentro del depósito. En cualquier caso, como lo que se busca es almacenar sólidos y no el retener el agua, la pared en la medida de lo posible deberá ser permeable. La geometría de las presas varía dependiendo de la topografía del lugar, empleándose por lo general presas circulares en terrenos planos.
Como medidas preventivas de su contaminación, se recomienda desviar los cursos de agua más cercanos a las presas y establecer sistemas para captar el agua que caiga dentro del área de confinamiento, así como mecanismos para retener a los materiales de las paredes externas que puedan estarse erosionando. La cantidad de agua dentro de las presas de relaves debe mantenerse bajo control, eliminando periódicamente los excesos de manera a no provocar contaminación (lo cual puede llegar a implicar su tratamiento previo para remover sustancias tóxicas), así como previniendo que exista déficit de agua. En algunos casos, puede llegarse a requerir dotar a la presa de un recubrimiento inferior con una capa plástica que prevenga las filtraciones.
Al diseñar las presas o depósitos se recomienda considerar su estabilidad y seguridad en todo momento de su vida, incluyendo la etapa de cierre o clausura. Ello implica considerar todo tipo de eventos como que se llene hasta el tope el depósito, la posible erosión de las paredes, los derrumbes o erosión asociados con los ductos que transportan los jales al depósito; todo lo cual hace necesario el empleo de métodos de evaluación y manejo de riesgos.
Artículo tomado de: http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/gacetas/155/cortinas.html sobre Manejo ambiental de los relaves o jales mineros
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