AGUAS ÁCIDAS EN ORURO

ESTADO PLURINACIONAL COMISION EUROPEA DE BOLIVIA

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

¿ QUÉ

SON LAS A

GUAS

ÁCIDAS?

Son aguas que se producen como resultado de la oxidación química y

biológica de sulfuros metálicos que se

encuentran en las minas o formando parte de

botaderos, relaves….La oxidación se produce

cuando las rocas conteniendo sulfuros son

expuestas al aire y al agua.

BOCAMINA S

AN JOSÉ

CARACTERÍSTICAS AGUAS ÁCIDAS

Valores de pH por debajo de 3 - 4 Acidez crecienteConcentraciones elevadas de iones sulfatoConcentraciones elevadas de metales disueltos Concentraciones elevadas de sólidos totales disueltos

pH Ejemplo

Ácidos

0 Solución 1 M HCl

1Aguas acidas de mina

2 Jugo de limón

3 Vinagre

4Soda (ácido carbónico)

5 Agua de lluvia

6 Leche

Neutral 7 Agua pura

Bases

8 Claras de huevo

9 Aguas residuales

10Comprimidos antiácidos

11 Amoníaco

12 Cal- Ca(OH)2

13 Soluciones industriales

14 Solución 1 M NaOH

FUENTES DE GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS

Botaderos de sulfuros de baja ley Relaves y eventuales derrames de

concentradosZonas fracturadas en superficie y en

profundidad de minas subterráneas.Grandes rajos de la minería a cielo

abierto.

GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS

La generación de aguas ácidas es el resultado 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.

2FeS2 + 7O2(ac) + 2H2O 2FeSO4 + 2 H2SO4

Thiobacillus thiooxidans:2FeS2 + 2 H2O + O2 → 2Fe(OH)2 + 2S2

S2 + 2H2O + 3O2 → 4H+ + 2SO4-2

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 + O2(ac) + 4H+ 4Fe+3 + 2H2O

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

¿POR QUÉ NEUTRALIZAR LAS AGUAS ÁCIDAS?

NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ÁCIDASSISTEMAS 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

RESUMEN DE TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN ACTIVAS

PLANTA DECAL

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-

SISTEMAS ALTERNATIVOSFORMAS PREVENTIVAS DE CONTROL DEL DAM

Separación de los desechos y mezcla

Aditivos base.

Encapsulamiento.

Bactericidas.

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

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

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

RECORRIDO DE LAS AGUAS ÁCIDAS

VARIACIÓN DE PH

VARIACIÓN DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

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 mmDe= 200 mm ± 8 pulgadasDiámetro interno= 181.8 mmDiámetro interno calculado= 178,7 mm

NEUTRALIZACIÓN DE DAM POR PIEDRA CALIZA EN EL CAUCE DEL RÍOLa 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.

Ventajas: Bajo costo, facilidad de reemplazo

Desventajas : La piedra caliza gastada debe ser reemplazada por nueva a intervalos. Cuando se encuentra presente material orgánico en el líquido se produce espuma.

DEPÓSITO DE LODOS EN CAUCES DE RÍOS

Zanja de Sedimentación

LAS AGUAS RESIDUALES Y EL TAGARETE

Google Earth - 31 Julio 2010

EL PANTANO DE ORURO

EL PANTANO

EL PANTANO MODIFICADO

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.

ENTRADA AGUAS ÁCIDAS Y RESIDUALES EN EL LAGO URU-URU