Ing. Fernando Zamora

Superintendente de Planta Consorcio Minero Horizonte S.A.

“Degradación de Metales Básicos y Cianuro Provenientes del Proceso de Extracción del Oro”

UBICACIÓN DE LA MINA Esta mina se encuentra ubicada en la provincia de Pataz, departamento de La Libertad, aproximadamente a 450 km. al noreste de Lima y 180 km. al noreste de Trujillo, entre una altitud de 2600 y 4100 m.s.n.m. Se puede llegar por 02 vías; aérea y terrestre .Consorcio Minero Horizonte S.A., es una empresa peruana que realiza labores de exploración, explotación y metalurgia de minerales auríferos. Fue fundada en 1978, por los ingenieros Rafael Navarro Grau y Jaime Uranga Bustos. La empresa lleva 28 años de operación, realizando labores de exploración y explotación aurífera, 100% de la cual se exporta a los mercados Internacionales TRATAMIENTO DE RELAVE DE CIANURACION EN CONSORCIO MINERO HORIZONTE RESUMEN: Tanto el oro como la plata metálicos pueden ser recuperados de los minerales por procesos de lixiviación que utilizan cianuro para formar complejos estables. Para ello se requiere un agente oxidante, según la siguiente ecuación general conocida como ecuación de Elsner (Hedley y Tabachnick, 1968): 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O ===> 4NaAu(CN)2 + 4NaOH Habashi (1967) revisó los estudios efectuados acerca de los mecanismos de cianuración y propuso la ecuación para la reacción de disolución: 2Au + 4NaCN + O2 + 2H2O ===> 2NaAu(CN)2 + 2NaOH + H2O2 La reacción describe un proceso de corrosión en el cual el oxígeno absorbe los electrones en una zona catódica sobre la superficie metálica, mientras

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que en una zona anódica del metal éste cede electrones e ingresa a la solución como complejo de cianuro. De este modo, se producen dos reacciones electroquímicas de semicelda, que se balancean mutuamente: Reacción anódica: Au + 2CN- ===> Au(CN)2- + e Reacción catódica: O2 + 2H2O + 2e- ===> H2O2 + 2OH INTRODUCCIÓN La industrialización es una necesidad para el desarrollo sostenible del país y toda actividad humana tiene un impacto dentro y fuera de su entorno, la contaminación no solo altera el equilibrio ecológico sino que puede destruir en forma definitiva la vida en los lugares afectados. Es así que Consorcio Minero Horizonte S.A. ha tomado conciencia como un reto para minimizar los impactos negativos al ambiente, con la puesta en marcha de un moderno sistema de filtración de relaves cianurados y a la vez proteger el medio ambiente teniendo como contingencia una planta de tratamiento de los lìquidos cianurados antes de ser vertidos al medio ambiente. OBJETIVOS Cumplir con las metas trazadas por la empresa de minimizar el impacto ambiental y cumplir con la ley. Que en la emisión de efluentes al medio ambiente la concentración de metales bases se encuentren por muy debajo de que la ley permite. ANTECEDENTES Hasta la década pasada en nuestro país las cías tomaban el control y el manejo del medio ambiente de acuerdo a las leyes de la época, las mismas que tenían ciertas limitaciones, se tomaba la importancia debida pero el Gobierno poco a poco fue ajustando los valores de los limites permisibles en la emisión de efluentes y siendo más drástico en la conformación de

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taludes y en el manejo de documentos que las cías deberán poseer y que aseguren la estabilidad de los taludes de las relaveras y el manejo conciente de los efluentes . Consorcio Minero Horizonte S.A. se preocupa mejorando sus depósitos de relaves de la época y construyendo nueva relavera impermealizada con geomembrana para el total de relave , en este caso mixto , se mezclaba relave de flotación con cianuración de concentrados , se utilizando gran volumen de relavera impermeabilizada por día, en Julio del año 2001 CMHSA separa los relaves de flotación y los relaves de cianuración mejorando por la construcción de moderna presa de relaves de flotación que permitió tener gran capacidad de almacenamiento de relaves de flotación para 15 años y depositar por separado sus relaves cianuración que quedaría en la zona de Chilcapampa a 7.5 Km. de la planta aguas abajo y Alpamarca a 9 km de la misma también aguas abajo siguiendo al río Parcoy. Actualmente se a construído la primera etapa de un nuevo deposito de relaves en la zona denominada CURAUBAMBA donde CMHSA< ya esta depositando relaves de cianuración filtrados, la idea nace por dos motivos, una por el afán de reciclaje de soluciones con contenido de cianuro y la otra con la idea de ahorrar y preservar el medio ambiente y mantener buenas relaciones con los pobladores de la zona y la región, la puesta en marcha de esta relavera y la de la filtración de relaves de cianuración , demuestran la gran responsabilidad de la Cía. de querer compartir un medio ambiente màs limpio y agradable y tener efluente cero. La posibilidad de tener efluente cero es dificultoso en nuestro caso ya que El retorno continuo de soluciones cianuradas a planta hace que las soluciones incrementen sus iones de metales bases, siendo algunos de los iones de metales bases perjudiciales para la tarea principal de extracción de oro ya que se inhibe el proceso sobre todo con el incremento de Fierro total. Se han detectado valores mayores a 550 ppm que ya afectan la cinética de disolución del oro. Este caso nos obliga a los operadores de planta a mantener un rango de concentración de Fierro entre 200 y 400 ppm y trabajar seguro con un tiempo de agitación de 55 a 60 horas en cinco agitadores; tres de lixiviación y dos de carbón en pulpa al final del proceso, el efecto de iones de metales bases de Plomo, Zinc, Cobre entre otros no ocasionan defectos en la cinética. Por tanto es necesario cada cierto tiempo evacuar un volumen de solución del circuito de cianuración y siendo este reemplazado por agua fresca y manteniendo el equilibrio de metales disueltos para el proceso, esta evacuación implica que la planta de tratamiento de soluciones cianuradas trabajaría ya que el volumen de solución debe de ser tratado previamente en esta planta que esta situada en la misma zona de Chilcapampa a 7.5 km aguas debajo de la planta. A inicios del 2000 se construye una nueva planta, diseñado para tratar en continuo con 02 tanques agitadores de 30 m3 c/u y más adelante en el 2002 se traslada la planta y se construye un tercer tanque agitador similar

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y la solución a tratar en ese tiempo era no mayor a 250 m3/día, hasta marzo del 2005 se degradó en Batch. La planta de degradación diseñada inicialmente para aplicar la técnica del Peróxido de Hidrogeno catalizada con Cobre disuelto Cu (II), esta se fue aplicando pero si existían grandes dificultades en lo relativo a costos, se llegaba a tener hasta US$ 20,000 por mes de costo de degradación para 7500 m3/mes de solución, en épocas anteriores al 2006 el relave de cianuración era evacuado íntegramente en pulpa y depositado en las relaveras de Chilcapampa de donde se drenan los líquidos con cianuro y metales para ser degradados continuamente. CMHSA ha analizado el caso de ir eliminando una pequeña fracción de solución diaria y continua la misma que sería degradada también continuamente y para mantener su balance de líquidos en planta reemplazaría esta fracción con agua fresca. Actualmente por estar en evaluación para definirlo ya que se tiene que pensar en el trabajo continúo de la planta y en el tiempo de contacto necesario para el proceso. El 24 de Marzo del 2005 se inicia la degradación en flujo continuo. En la degradación en Batch se ha llegado a neutralizar los metales pesados a un promedio de:

Fe Cu Pb Zn 3 ppm 5 ppm < 0,5ppm < 0,5ppm

Los valores de Fe y Cu superan los limites permisibles. El inconveniente era que el Fe y Cu ya que al adicionar reactivo para precipitar el Fe con CuSO4.5H2O y llegar menor a 1ppm el Ion Cobre subía a más de 10ppm, no se podía encontrar un equilibrio y en el proceso en continuo superaban estos límites, al As no había forma de precipitar ya que era necesario otro reactivo adicional y tampoco se había implementado el método de análisis, solo existía para adicionar H2O2 y CuSO4 5H2O (método volumétrico) 1Kilo de CN- Libre/7Kilos de H2O2 para precipitar como hidróxidos el CN- libre y los cianuro fácilmente disociables. El Fe; para 1 kilo de Fe (CN) 6/4kilos de CuSO4.5H2O, donde el Fe precipita como Cu2Fe (CN)6 (precipitado color marrón.)

Teniendo en cuenta los inconvenientes dentro del proceso en continuo y a la vez el costo por tratamiento llegaría a más de $ 20 000.00/mes , se busca otro método más eficiente y de bajo costo, encontrando uno que sería ideal para nuestros propósitos que es el método de FeSO4.H2O

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(técnico) – H2O2 al 50% un método nuevo después de una investigación minuciosa (formación del azul de prusia)

EL CIANURO El término cianuro sirve para designar a una familia de compuestos químicos que se caracterizan por la presencia de un átomo de carbono enlazado a un átomo de nitrógeno mediante un enlace triple. La palabra cianuro tiene connotaciones negativas debido a que muchos de sus compuestos presentan propiedades sumamente tóxicas o letales, como lo demuestra su aplicación en venenos. Generalmente se desconoce que los compuestos de cianuro se encuentran en la naturaleza y en un gran número de plantas alimenticias, entre las que figuran las almendras, cerezas, legumbres, alfalfa, rábanos, repollos, col, coliflor, brócoli y nabos. Las personas suelen entrar en contacto con los compuestos de cianuro a través de alimentos y otros productos, que son eliminados por el hígado, por lo que no llegan a alcanzar concentraciones dañinas para la salud. La combustión de un gran número de sustancias naturales y sintéticas como la lana, seda, acrílicos y poliuretanos produce desprendimiento de cianuro de hidrógeno. Se cree que el envenenamiento por cianuro sea una de las principales causas mortales entre las víctimas de los incendios. Los compuestos de cianuro poseen un gran número de propiedades beneficiosas, lo que ha dado lugar a su producción comercial y aplicación industrial. El cianuro de sodio es el compuesto de cianuro que se utiliza con mayor frecuencia en la industria minera, seguido del cianuro de calcio. El cianuro de sodio se obtiene por reacción del hidróxido de sodio con el cianuro de hidrógeno. Las concentraciones de los compuestos sintéticos de cianuro que se emplean en los procesos industriales son mucho más elevadas que aquéllas que se encuentran en la naturaleza y son tóxicas para una serie de organismos. En consecuencia, el empleo industrial de los compuestos de cianuro debe ser controlado, con el fin de evitar su descarga en

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concentraciones que excedan la capacidad de asimilación del medio ambiente.

CIANURO DE SODIO. FORMULA: NaCN COMPOSICIÓN: C: 24.5 %; N: 28.58 % y Na: 46.92 % PESO MOLECULAR: 49.02 g/mol GENERALIDADES: Es un sólido blanco cristalino delicuescente, muy venenoso, comúnmente llamado cianuro blanco y también conocido como prusiato de sodio. Sus disoluciones acuosas son muy alcalinas y se descomponen rápidamente. Fue preparado por primera vez en 1834 al calentar azul de Prusia y carbonato de sodio y extrayéndolo con etanol de la mezcla de reacción. Este producto no tuvo utilidad hasta 1887 en que se usó para extraer oro y plata de minerales con ello se inició el desarrollo de procesos para su manufactura como: el proceso Beilby (se hacen reaccionar carbonatos de sodio y potasio fundidos con amoniaco en presencia de carbón), Castner (sodio fundido reacciona con amoniaco y carbón) y posteriormente apareció un proceso húmedo en el que se utiliza HCN líquido e hidróxido de sodio en disolución acuosa después, el agua se evapora. Durante mucho tiempo el cianuro de sodio se usó en el recubrimiento, especialmente de Zinc, Cobre, latón y Cadmio. Sin embargo, este uso decayó debido a las restricciones que aparecieron respecto a las descargas de agua contaminada con cianuros, provenientes de las industrias. Actualmente, su principal uso es en la recuperación de metales preciosos. El cianuro en disoluciones diluidas y en presencia de oxígeno disuelve al oro de los minerales, formándose dicianoaurato (I) de sodio, NaAu (CN)2. CIANURO DE POTASIO. FORMULA: KCN COMPOSICIÓN: C: 18.44%; K: 60.05 % y N: 21.51%

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PESO MOLECULAR: 65.11 g/mol GENERALIDADES: Es un sólido cristalino, delicuescente, no inflamable con un fuerte olor a almendras amargas, muy venenoso. Se descompone en presencia de CO2 y humedad. Sus disoluciones acuosas son muy básicas y se descomponen rápidamente. Es muy utilizado en recubrimientos y en la recuperación del oro, sin embargo el costo mas bajo del NaCN, lo desplaza de este uso. Se obtiene por el proceso de neutralización o proceso húmedo con una pureza del 99 % y las principales impurezas son carbonato, formiato e hidróxido de potasio. CIANURO DE CALCIO FORMULA: Ca(CN)2COMPOSICIÓN: C: 26.08 %; Ca: 43.52 % y N: 30.41 %. PESO MOLECULAR: 92.12 g/mol GENERALIDADES: Es un polvo blanco que se descompone en presencia de la humedad del aire, liberando HCN. Es el único cianuro alcalinotérreo de importancia comercial y se le conoce como cianuro negro. Al hidrolizarse se produce un polímero negro de HCN. El cianuro diatónico de Calcio, Ca (CN)2 2NH3, se forma en amoniaco líquido al reaccionar hidróxido o nitrato de calcio con cianuro de amonio. Al calentar este producto al vacío se produce el cianuro de calcio. El cianuro puede obtenerse al pasar amoniaco y HCN sobre hidróxido de calcio. Un mayor rendimiento se obtiene al hacer reaccionar carburo de calcio y HCN líquido en presencia de 0.5 - 5 % de agua o dimetilformamida.

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Comercialmente se obtiene a partir de CaO, coke y nitrógeno, en un horno eléctrico. El producto fundido se enfría rápidamente para evitar su conversión a cianamida de calcio y se vende en forma de lentejas de color gris oscuro por la presencia de carbón. Otra forma de obtenerlo es por calentamiento de la cianamida de calcio a aproximadamente 1000 °C en presencia de cloruro de sodio, enfriando rápidamente para evitar la reacción inversa. Al igual que los cianuros de sodio y potasio, este compuesto también se usa para la extracción de metales preciosos, mediante la adición de una disolución de este compuesto al mineral molido finamente, en presencia de agitación y aire, generándose el Ca[(Ag(CN)2)]2 o de Oro, el cual es soluble en el medio. Posteriormente, los metales preciosos, se precipitan por adición de polvo de Zinc y el precipitado crudo se refina. También es usado como fumigante y rodenticida, ya que la humedad del ambiente ayuda a la generación de HCN, por lo que en espacios confinados puede alcanzar concentraciones letales. Su uso en la producción de ferrocianuros, solo es limitado. El Cianuro una vez expuesta al ambiente o al contacto con otras sustancias pueden formar complejos y se les denomina como: CIANURO LIBRE CN- , HCN El cianuro de hidrógeno es un líquido incoloro, inflamable, ácido muy débil, venenoso, de baja viscosidad y con un olor característico a almendras amargas. Scheele lo preparó en disolución en 1782 y Gay- Lussac lo obtuvo como un compuesto puro en 1815. Las disoluciones acuosas de cianuros, también tienen olor a almendras amargas y se descomponen lentamente en el agua; si el medio es ácido se libera cianuro de hidrógeno. Tanto el cianuro de hidrógeno, como los cianuros sólidos o en disolución son tóxicos por absorción por la piel, ingestión e inhalación. Para la vida acuática son extremadamente peligrosos pues mientras que para algunas especies se ha encontrado que una concentración de 0.05 mg/l de cianuros libres es aceptable, otros son sensibles a concentraciones mas bajas, lo que dificulta el establecimiento de concentraciones límite.

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Existen teorías en las que el HCN ocupa un papel definitivo en el origen de plantas y animales en la tierra a través de la generación de aminoácidos (reacción CH4, NH3). Se encuentra en muy pocas cantidades en la sangre humana (0.02 a 0.04 mg/ml) y en las personas que fuman o consumen muchas verduras, el contenido es ligeramente mas alto. Este exceso es convertido por el organismo en tiocianato, el cual es eliminado por la orina. Pocas cantidades de este compuesto se forman al quemar hidrocarburos en atmósferas deficientes de aire y también se encuentra en la estratosfera. Se puede obtener de los residuos de la remolacha a pequeña escala y a gran escala existen varios métodos. El proceso Castner consiste en combinar coque y amoniaco con sodio líquido para formar cianuro de sodio, el cual después de acidular genera cianuro de hidrógeno. En el proceso BMA, se lleva a cabo una oxidación catalítica de mezclas de amoniaco y metano. Otro método de obtención involucra la reacción de amoniaco y metano con aire en presencia de catalizadores de platino. También se obtiene como subproducto en la fabricación de acrilonitrilo por amoxidación de propileno y en otros casos puede deshidratarse formamida para obtenerlo, sin embargo este método no es viable económicamente. A nivel laboratorio, se puede obtener acidulando ferrocianuro de potasio. Este compuesto es indispensable en la industria química, pues se utiliza en la elaboración de compuestos como adiponitrilo, para producir nylon; metacrilato de metilo, para obtener plásticos acrílicos; cianuro de sodio, para recuperar oro y plata; triazinas, para herbicidas; metionina, usado como suplemento alimenticio de animales y como quelatante en el tratamiento de agua residual, entre otros usos. Debido a su toxicidad, se usó por décadas como veneno y plaguicida, utilizándose, por ejemplo en cultivos de naranja, en silos de granos o para fumigar muebles que después serían vendidos como antigüedades. En la actualidad estos usos han desaparecido debido a su alta toxicidad y actualmente se usa principalmente en la recuperación de metales preciosos y como materia prima en la elaboración de otros productos químicos.

MÉTODOS DE ANÁLISIS ANÁLISIS DE CIANURO LIBRE

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PROCEDIMIENTO:

Con la pipeta se succiona 10cm3 de solución de cianuro y se la coloca en el vaso de vidrio.

Luego se añade 3 gotas de solución de yoduro de potasio.

Se llena la bureta con solución preparada de Nitrato de Plata, se toma y se anota la lectura inicial.

Se deja gotear (lentamente y siempre moviendo el vaso) la solución de nitrato de plata al vaso con la solución de cianuro, hasta que la solución se vuelve permanentemente turbia (amarillenta).

Se toma la lectura final y se calcula la diferencia entre lectura inicial y lectura final.

La cantidad de cm3 de solución de nitrato de plata gastada para lograr el color amarillento en el vaso, corresponde a la concentración de cianuro libre en 0.1 gramos/litro o 0.1 kilogramo/metro cúbico. Por ejemplo 14 cm3, corresponden a 1,4 kgCNNa/m3 (kilogramos de cianuro de Sodio por metro cúbico).

Si no se va realizar inmediatamente otro análisis, se devuelve la solución de Nitrato de Plata de la bureta a la botella, porque la solución se daña con la luz.

Se lava la pipeta y la bureta con agua destilada, el vaso con agua del grifo.

Después de cierto tiempo de uso, la superficie interior de la bureta se mancha de negro con plata precipitada. Basta lavar el tubo con solución de cianuro o ácido nítrico y luego con bastante agua destilada para volver la bureta a su estado normal.

CIANURO WAD Complejos débiles de Cianuro: Los complejos débiles de cianuro con frecuencia denominados “cianuros disociables en ácidos débiles” o cianuro DAD (WAD), pueden disociarse en solución y producir concentraciones ambientalmente significativas de cianuro libre. Los complejos débiles incluyen complejos de cianuro de Cadmio, Cobre, Níquel, Plata y Zinc. El grado al cual se disocian estos complejos depende del pH de la solución. NaCN, KCN, Ca(CN)2 , Hg(CN)2

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Zn(CN)2, Cd(CN)2 ,Cu(CN)2 , Ni(CN)2 , AgCN, Cu(CN)-23. Complejos fuertes de Cianuro: Se degradan más lentamente que el cianuro DAD. Los complejos de cianuro con oro, cobalto y hierro son fuertes y estables en solución. La estabilidad del complejo oro-cianuro es el factor clave en la extracción del oro del mineral. Una vez que el oro entra a la solución ligado al cianuro, permanece en complejo con el cianuro hasta que las condiciones del proceso de cambian con el fin de remover el oro de la solución. [Fe(CN) 6]-4 , [Co(CN) 6]-4 , Au(CN)2, [Fe (CN) 6]-3 CIANURO TOTAL Es la suma de: CIANURO LIBRE + CIANURO WAD ANÁLISIS DE CIANURO TOTAL El análisis de cianuro total mide las formas de cianuro libre, cianuro WAD y aquellos complejos metálicos que se rompen en caliente bajo la acción de una solución ácida concentrada (pH menor de 1). PROCEDIMIENTO Preservación: Una vez que se ha recolectado las muestras (o a medida que van siendo recolectadas) deberán preservarse, con el fin de evitar pérdidas de las especies de cianuro o cambios en las mismas. Las pérdidas o cambios más comunes están relacionados con la volatilización, oxidación y foto descomposición. La presencia de azufre reducido (sulfuro) también requiere un pretratamiento químico, puesto que interferirá en el análisis posterior. Procedimiento de destilación: Colocar 500 ml de muestra o una alícuota (o una cantidad de muestra que no contenga más de 10 mg/l de cianuro), en un matraz de ebullición de 1.0 litro, tomar una alícuota de 10 ml de hidróxido de sodio (1N) , colocarla dentro del tubo de adsorción, añadir agua hasta que la espiral esté cubierta. No utilizar un volumen total de la disolución de adsorción mayor de 225 ml. Montar el equipo de destilación

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Ajustar la bomba de vacío, empezar con un flujo de aire lento que entre por el matraz tipo Claissen y dejar que se estabilice en dos burbujas de aire por segundo desde el tubo de entrada. Tratamiento de los interferentes: La presencia de agentes oxidantes como sulfuro (S-2), Peróxido de hidrógeno y cloro requiere la adición de agentes reductores como el ácido ascórbico, Bisulfito de Sodio o Arsenito de sodio. Se prefiere el Arsenito de sodio porque no altera el resultado de los análisis posteriores (ASL Ltd., 1991). Si se detectase presencia de sulfuro, podrá agregarse Acetato de Plomo, Carbonato de Plomo (APHA, 1989) o Nitrato de Bismuto (U.S. EPA, 1990), con el fin de preservar la muestra. Estos compuestos químicos precipitan el sulfuro como sulfuro de bismuto o plomo. Puede usarse también Nitrato de Plomo.

Utilizar papel de Nitrato de Plomo para revisar que la muestra no contenga sulfuros. Si el papel se torna negro, la prueba es positiva; en este

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caso, tratar la muestra por adición de 50 ml de la disolución de Nitrato de Plomo a través del tubo de entrada de aire después de que la tasa de entrada de aire esté estable. Mezclar por 3 min. Antes de la adición de ácido sulfúrico. Otra forma de eliminar los sulfuros es colocar una trampa con una disolución de Acetato de Plomo (Ac2Pb) al 3 % para capturar a los sulfuros previo a la disolución alcalina, o bien adicionando 50 mg de carbonato de plomo (PbCO3) a la disolución alcalina para precipitar el sulfuro. Si se sospecha que las muestras contienen nitratos (NO3) - y/o nitritos (NO2) - adicionar 2 g de ácido sulfámico ó 50 ml de disolución de ácido sulfámico, después de que la tasa de entrada de aire se ha estabilizado. Mezclar por 3 min. Antes de la adición de ácido sulfúrico. Lentamente añadir 50 ml de ácido sulfúrico (1:1) a través del tubo para agregar reactivos. Lavar el tubo con agua y dejar el flujo de aire para que mezcle el contenido del matraz por 3 min. Verter 20 ml de la disolución de Cloruro de Magnesio (II) dentro del tubo de entrada de aire y lavar con vapor de agua. Calentar la disolución hasta hervir. Permitir el reflujo por lo menos 1hora, apagar la fuente de calor y continuar con el flujo de aire por lo menos durante 15 min. más. Después enfriar el matraz de ebullición, desconectar el adsorbedor y cerrar la bomba de vacío. Drenar la disolución del adsorbedor dentro de un matraz volumétrico de 250 mL. Lavar el adsorbedor con agua y añadir el agua del lavado al matraz. Aforar con agua y homogenizar. Luego se procede a los análisis por colorimetría, volumetría etc. La reacción final para la formación de Cianuro de Sodio. HCN (g) + NaOH (aq) NaCN (aq) + H2O Colorimetría como método Merck…. Y Volumetría utilizando Nitrato de Plata

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MÉTODOS DE DEGRADACIÓN DE CIANUROS

Para la destrucción de cianuro hay una gama de procesos que mostramos a continuación, en forma resumida sus reacciones químicas principales:

CLORACIÓN ALCALINA:

Se emplea como reactivo el hipoclorito de calcio y/o hipoclorito de sodio, en la destrucción de cianuro las reacciones del proceso se muestran a continuación:

• CN- + H2O + ClO- =CNCl(g) + 2OH-

Y SIMILARMENTE CON CLORO LIBRECN- + Cl2= CNCl(g) + Cl-A un alto pH el clorocianogeno es facilmente

hidrolizado a cianato y iòn cloro:CNCl + 2OH- = CNO- + Cl- + H2O reacción que toma de 10 a 15

minutos y disminuye con la elevación del pH cerca de 11Un rango adecuado de pH es 10 a 11

Si la concentración del iòn hipoclorito ClO- es alta se produce Nitrógeno y dióxido de carbono:

2 CNO- + 3 ClO- + H2O = N2 + CO2 + 3 Cl- + 2OH-

EN LA PRACTICA GENERALMENTE SUCEDE ESTA ÚLTIMA REACCIÒN.

CNO- + 2H2O —> (NH4)+ + (CO3)-2

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• Los tiocianatos son disociados por cloro y/o hipoclorito y pueden producir cianuro libre como intermedio para llegar a cianato:

SCN- + Cl2 + 4OH- = CNO- +(SO4)-2 +5 H2O + 2Cl-

Para complejos de cianuros débiles( Wad) y bajo condiciones de clorinación estos complejos son oxidados:

Zn(CN)4-2 + 4ClO- + 2OH-=4 CNO- + 4Cl- + Zn(OH)2

2Cu(CN)3-2 + 7ClO- + 2OH- + H2O =6CNO- + 7Cl- + 2Cu(OH)2

• PARA COMPLEJOS FUERTES DE CIANURO COMO LOS DE FIERRO, COBALTO ORO SON MUY ESTABLES Y LAS CONDICIONES DE CLORINACION NO SON EFECTIVAS , NO LAS DISOCIAN QUEDANDO EN LAS SOLUCIONES. EL FIERRO II PUEDE SER OXIDADO A FIERRO III PERO EN GENERAL LA CLORINACION NO ES EFECTIVA PARA SOLUCIONES DE ESTE TIPO.

[Fe(CN)6]-4 , [Co(CN)6]-4 , [Au(CN)2]-, [Fe (CN)6]-3

FORMACION DE COMPLEJOS CON SULFATO FERROSO: Etapa de Sulfato Ferroso: En esta etapa se efectúa la destrucción de cianuro mediante las siguientes reacciones:

Se usa generalmente sulfato de fierro FeSO4.7H2O,

rango de pH de 7.5 -10.5

FeSO4 + 6NaCN —> Na4Fe(CN)6 + Na2SO4

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2FeSO4 + Na4Fe(CN)6 —> Fe2Fe(CN)6 +2Na2SO4

• En presencia de exceso estas sal portadora de Fierro II, complejos de cianuro débiles son parcialmente descompuestos por este método. Su descomposición depende de la constante de estabilidad relativa del complejo.

• 2Cu(CN)3-2 + FeSO4 = Cu2Fe(CN)6 + SO4

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El método requiere de 15 a 20 moles de Fe(II) por mol de CN-

• Existen dificultades para reducir el CN libre a niveles debajo de 2.5 ppm

PROCESO INCO:

El proceso consiste en agregar Anhídrido Sulfuroso y aire como oxidante y Cobre (II) como catalizador. La reacción Global del proceso es:

CN- + SO2 + O2 + H2O —> CNO- + H2SO4

El óptimo pH de la reacción es 9 pero pueden usarse en un rango

Entre 7.5 a 9.5, El % en Volumen de SO2 en Aire 1.0 a 2.0% , pero sobre 10.0% oxida satisfactoriamente.

• Los tiocianatos pueden ser oxidados también pero màs suavemente y deben ser preferiblemente catalizadas por iones NíquelSCN- + 4SO2 + 4 O2 + 5H2O = CNO- + 5 H2SO4

Cantidades menores a 10% de SCN- son oxidadas en el proceso catalizado por Cu (II)

Las ventajas que este proceso tiene se muestran a continuación: -Remoción de ambos, cianuro libre y acomplejado -Cinética muy rápida a temperatura ambiente -Bajo consumo de reactivo -Bajo costo de reactivo

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OXIDACIÓN CON PEROXIDO DE HIDRÓGENO:

En este proceso las reacciones que nos permiten destruir el cianuro son:

CN- + H2O2 —> CNO- + H2O CNO- + 2H+ + H2O —>CO2 + NH4+ CNO- + OH- + H2O —> (CO3)-2 + NH3 (g)

El Peróxido de Hidrógeno oxida al cianuro libre, complejos de cianuro débilmente ligados (WAD), como el de Zn, Cd y Cobre.

2Cu (CN)3-2 + 7H2O2 + 2OH- = 6CNO- + 2Cu (OH)2 + 6 H2O

En la práctica, si no se cuenta en la solución con Cu >a 60ppm se debe adicionar sulfato de cobre como catalizador.

El aurocianuro y el ferrocianuro no son oxidados, el ferrocianuro es precipitado en presencia de iones cobre (Cu+2).

OXIDACIÓN CON ÁCIDO CARO:

La reacción principal del proceso es la que se muestra a continuación:

CN-+ H2SO5+ 2OH- —> CNO- +2H2O + (SO4)-2

El ácido Caro posee una alta velocidad de oxidación, no requiere el uso de catalizadores, es eficiente en soluciones claras y pulpas. Para una buena operatividad se necesita un pH de 9.5.

• Desde el punto de vista de seguridad en la manipulación debe cumplirse con los (PETS) procedimientos seguros

TIERRAS ADSORBENTES

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En algunas plantas de tratamientos de efluentes se están introduciendo el uso de tierras adsorbentes, en ese sentido mostramos algunas propiedades que son de interés industrial.

El estudio de tierras adsorbentes involucra todos los materiales que presentan la capacidad de adsorción, relación puramente física entre los materiales, entre los cuales tenemos los materiales arcillosos que se caracterizan por su gran intensidad de atracción, o por su propiedad de formar compuestos escasamente solubles con el adsorbente. Entre los materiales adsorbentes se ha considerado a las arcillas (bentonita) y a las diatomitas.

. Las Arcillas

Las arcillas son partículas finas, de dimensiones menores de 0,002 mm ó 2 micras, provenientes de la alteración física y química de las rocas y minerales. Casi todas las arcillas son silicatos alumínicos complejos hidratados, contienen Potasio, Sodio, Calcio, Magnesio, Hierro, etc. El valor de las arcillas depende de las propiedades físicas y químicas, de su composición, etc. Las propiedades más importantes son la plasticidad, cohesión, resistencia a la tensión, poder de secado, de aglutinación, etc. Las arcillas son plásticas cuando son mojadas, retienen su forma cuando se secan.

El uso de la arcilla es múltiple. Las arcillas extractoras más usadas con facultades absorbentes son las del grupo de la motmorillonita.

. Las Bentonitas

El gran poder de absorción de las bentonitas se aprovecha para limpieza de líquidos. La bentonita sódica absorbe grandes cantidades de agua y se hincha más que la cálcica. La bentonita sódica tiene buena plasticidad y lubricidad, fuerza de condensación, impermeabilidad, baja compresibilidad y consolidación, fuerza de secado.

DEGRADACIÓN MICROBIANA:

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Biodegradación El cianuro puede ser producido, degradado o utilizado por microorganismos en condiciones aeróbicas y anaeróbicas, pero también es conocido como un inhibidor metabólico para algunos microorganismos (Chapatwala et al., 1995; Watanabe et al., 1998; citados por Meehan, 2000). El cianuro es degradado por microorganismos como fuente de nitrógeno y carbono, los cuales son requeridos para supervivencia (Raybuck, 1992; citado por Meehan, 2000). En condiciones aeróbicas, el cianuro puede ser detoxificado por la interacción de microorganismos, donde es convertido a formato y entonces a dióxido de carbono (por la formato deshidrogenasa) (Meehan, 2000). La conversión es directa (por una nitrilasa) o indirecta (vía formamida, por el cianuro hidratasa y la formamidasa) para producir formato. Bajo esas condiciones el cianuro es convertido a compuestos menos tóxicos como amonio y dióxido de carbono. Las reacciones enzimáticas pueden ser resumidas a reacciones de sustitución y adición, hidrólisis, y óxido – reducción (Watanabe et al., 1998; citados por Gleadow, 2002). Numerosas bacterias (Acinetobacter, Corynebacterium, Arthrobacter, Pseudomonas, Klebsiella, Nocardia, Rhodococcus, etc.) son conocidas por metabolizar cianoglucósidos (Banerjee et al., 2002; citados por Gleadow, 2002). Los mecanismos por los cuales se lleva a cabo la degradación bacteriana del cianuro junto con los microorganismos. En relación con la acción de hongos, Barclay et al. (1998), citados por Lynch (2002), demostraron que Fusarium solani y F. oxysporum tienen la capacidad de biodegradar complejos del cianuro, especialmente metalocianuros. Desafortunadamente muchos strains de Fusarium pueden ser patogénicos en la rizósfera. Dartnell y Burns (1987), citado por Lynch (2002), postularon por su parte que concentraciones de cianuro libre de alrededor de 10ppm pueden ser rápidamente catabolizadas por selectos strains de Trichoderma en el suelo de la rizósfera (Lynch, 2002). Los hongos Mucor circinelloides LU M40 y Penicillium aurantiogriseum P 35 producen â – glucosidasas extracelulares que son activas sobre la amigdalina. El estudio del mecanismo de hidrólisis, con enzimas purificadas desde ambos microorganismos, indica una posible reacción secuencial (en dos pasos). El primer paso de hidrólisis desde amigdalina a prunasina es muy rápido, mientras que el segundo desde prunasina a cianohidrina fue mucho más lento. Finalmente, no hubo actividad de ninguna cianohidrina liasa en las placas de cultivo de ambos hongos (Brimer et al., 1998). Microorganismos con actividades enzimáticas capaces de degradar nitrilos (precursores de cianoglucósidos) son poco frecuentes en la naturaleza. La existencia de esta actividad en un número limitado de géneros de hongos (Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, etc.) indica la relativa rareza de este mecanismo fisiológico (Harper, 1977a; citado por Banerjee et al., 2002). Tales actividades están relacionadas con el metabolismo de

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nutrientes, particularmente en la degradación de cianoglucósidos y glucosino latos y en la síntesis de ácido indol acético (Bestwick et al. 1993; Bartel y Fink, 1994; citados por Sampietro, 2001). En algunas plantas superiores, las actividades nitrilo – degradante son también requeridas para la detoxificación de cianuro (Piotrowski et al. 2001; citados por Banerjee et al., 2002).

• Se aprovecha la habilidad de ciertas especies microbianas de degradar cianuros y amoniacos, los procesos requieren de adaptación de los mutantes de bacterias a las concentraciones de cianuro libre. Tiocianatos y metales bases pueden ser tratados.

• Las mayores bacterias usadas para la degradación de cianuro son las del tipo pseudomonas rod-type cuya longitud oscila de 0.7 a 1.4 µm , la temp òptima de 30ºC y rango de pH de 7 a 8.5 , las bacterias son capaces de soportar un rango de temp. entre 5 a 42ºC

• La velocidad de oxidación de conversión de cianuro libre a cianato es incrementada por efecto bacterial el Carbón y el Nitrogeno son los nutrientes.

• 2 CN- + O2 = 2CNO-

• Cianatos pueden ser hidrolizados a amoniacos y carbonatos , pero nitratos y nitritos no se producen bajo estas condiciones y no hay producción de sulfuro de Hidrogeno.

a pH aprox. 7 y temp. ambiente. CNO- + 2H2O —> (CO3)-2 + NH4

+

Los complejos de metales tambièn son oxidados y los metales bases adsorbidos , ingestados y precipitados por las bacterias, por ejemplo:

M(CN)2 + 4 H2O + O2( + Bacteria) = M-biofilm + 2 HCO3 + NH3 donde M= Fe, Zn , Cu, Ni etc La velocidad de degradación de los complejos decrece segúnZn>Ni>Cu>Fe , pero hasta el complejo de fierro es degradado y adsorvido por la

bacteria. Los Tiocianatos también son rapidamente oxidados por las bacterias:SCN - + 2O2 + 3 OH- = SO4

-2 + CO3-2 + NH3

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• Una segunda etapa de tratamiento biológico es usado para remover amoniaco producido por la oxidación de cianuro. NITRIFICACIÓN estas reacciones son apoyadas generalmente por nutrientes inorgánicos. La reacciones relevantes son:

• 2 NH4+ + 3 O2 = 2 NO2

- + 4 H+ + 2H2O

• 2 NO2- + O2 = 2 NO3

-

• Estas reacciones son lentas

DEGRADACIÓN NATURAL

Las compañías mineras informan que el cianuro, en presencia de oxígeno y luz solar, se descompone dando productos no tóxicos que son el dióxido de carbono y nitratos.

CN- + O2 + luz solar —> NO3- + CO2

Disponemos de otros conocimientos que nos permitirían un análisis mas profundo del tema:

Las condiciones de reacción, son las condiciones necesarias para que el proceso tenga lugar. El cianuro necesita medio neutro (pH) y luz solar para que ocurra la descomposición:

En medio ácido: CNH, el producto de esta reacción es altamente toxico.

En medio básico: no se transforma

En medio neutro: se produce la reacción

Los factores que afectan la velocidad del proceso, la velocidad de las reacciones químicas dependen, entre otros factores de la cantidad de los reactivos en contacto. Por lo tanto la velocidad de descomposición del cianuro va a depender de cuan aireada esté el agua contaminada.

Las reacciones no siempre ocurren en un solo paso como se las esquematiza teóricamente. En este caso la aparición de productos intermedios (altamente letales) lo confirma. Se han encontrado varios productos intermedios: Cianógeno, Cianatos (permanecen mucho tiempo), Tiocianatos (se detectó mortandad de truchas), Clorocianógeno, Amonio

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(altamente tóxico). Es decir la reacción total no nos informa cabalmente sobre los riesgos a tener en cuenta. La permanencia por mucho tiempo de estos productos intermedios pone en peligro a los organismos

El mecanismo de reacción y productos intermedios, en un informe de la Agencia de Protección Ambiental de USA (EPA) desconocen el alcance de la fotólisis, inclusive si esta ocurre en gran medida. En las dos oportunidades en que el informe menciona la fotólisis usa la expresión "may also be" "podría ser" y termina diciendo que se desconoce el alcance de esta reacción.

Estudios realizados por el Geoquímico Robert Moran demostraron la presencia de cianuro en varios mg. por Kg. en: Missouri (25 años después de la explotación minera). Auschwitz (45 años después del uso del gas HCN en las cámaras de exterminio usadas por los nazis).

TRATAMIENTO DE RELAVE DE CIANURACION

EN CONSORCIO MINERO HORIZONTE S.A.

PROCEDIMIENTO Consorcio Minero Horizonte S.A. recupera los metales preciosos por lixiviación, utilizando para tal fin cianuro de sodio. La solución barren es recirculada dentro del proceso y eventualmente purgada con la finalidad de mantener un equilibrio iónico de sus metales bases en la solución de forma tal que la concentración de algunos de estos iones especialmente Fierro no inhiba el proceso principal de disolución del Oro. La solución es conducida por gravedad a la Planta de Degradación de Cianuros y otros Contaminantes, llegando primero a las canchas de relave especialmente impermeabilizada, para luego ser tratados una vez decantada todos los sólidos en suspensión. La Planta de degradación también funciona cuando por alguna razón la etapa de filtración final de relave de cianuración falla o se encuentra en mantenimiento. La solución cianurada clarificada llega a la planta de degradación con un caudal de 250 m3/d en donde se realiza un primer ataque químico con FeSO4 - H2O2 simultáneamente. Preparación de reactivos: Sulfato Ferroso Monohidrato:

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En un acondicionador, 200 kilos de FeSO4.H2O (tec.) es diluído con agua hasta completar 1000 litros Peroxido de Hidrogeno al %50: Se dosifica directamente desde su envase industrial. Ambos reactivos se dosifican simultánea, separadamente y en forma continua al primer reactor 12’Øx12’ tipo tanque agitado. Un segundo tanque agitador se esta preparando para colocarlo en serie después del primero. Se tiene un tiempo de contacto de 03 horas En esta reacción se forma el azul de prusia.

2FeSO4 + Na4(Fe(CN)6) —> Fe2Fe(CN)6 +2Na2SO4

Inicialmente se forma el azul de Prusia en donde precipitan el Fe+2 y Fe+3 e inmediatamente por acción del agente oxidante H2O2 precipitan metales bases en forma de hidróxidos; los mismos que proceden de la reacción de los complejos cianurados: Zn (CN)2, Cd (CN)2, Cu(CN)2 , Ni(CN)2 la reacción general es:

CN- + H2O2 —> CNO- + H2O CNO- + 2H+ + H2O —>CO2 + NH4+ CNO- + OH- + H2O —> (CO3)-2 + NH3 (g)

2Cu (CN)3-2 + 7H2O2 + 2OH- = 6CNO- + 2Cu (OH)2 + 6 H2O

Para la solución problema de nuestro caso, los reactivos han demostrado ser más eficientes cinéticamente adicionándolos simultáneamente como dos corrientes reactantes paralelas. Las reacciones de estos dos reactantes demostraron que reaccionando por separado (uno seguido de otro no demuestra una cinética tan efectiva encontrando que el tiempo de reacción es mayor a 2 horas para este caso. En cambio adicionando simultáneamente la cinética (velocidad de reacción) es violenta muy rápida; esta ventaja nos permite ahorrar tiempo y energía. Producto de las reacciones de este primer ataque los sólidos precipitados formados (líquido-sólido) son conducidos a una cancha impermeabilizada con geosintéticos en donde sedimentan los sólidos en suspensión y la solución clarificada y con pH 4.5 es retornada por gravedad a la planta de degradación para un segundo ataque químico con lechada de cal Ca(OH)2 en dos tanques 12’Øx12’ en serie logrando precipitar sulfatos, carbonatos e hidróxidos de amonio los mismos que inician su reacción desde iones SO4-2, CO3-2 y NH4+ .Estas reacciones suceden a pH de 10.5 a 11, los productos de esta segunda etapa de reacción son sedimentados y clarificados por gravedad en cuatro pozas contiguas y en serie, la solución clara atraviesa por gravedad 03 columnas de carbón activado para luego ser vertidos al Río Parcoy libre de contaminantes.

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Para el segundo trimestre del 2007 se debe estar iniciando el montaje de un filtro para precipitados de reacción (Azules de Prusia e hidróxidos de metales bases) y para el tercer trimestre un segundo filtro para los precipitados de la segundo reacción alcalina que forma precipitados de sulfatos de calcio, carbonatos e hidróxidos de Amonio, entre otros Si no se cuenta con automatización del proceso: flujómetro, sensores, dosificación automática de reactivos, y otros, no hay problema, se puede hacer un control minucioso de todo el proceso realizando los análisis en forma cualitativo, solo realizando el seguimiento al los hierros. DOSIFICACION DE REACTIVOS Para un ingreso de 350 ppm de CNNa a pH 11 500 ppm Fe total 1Kilo FeSO4.H2O / 3 Kilos CNs Y el H2O2 al 50% se adiciona para la reacción a razón de 0,62 Kilo H2O2 / 1m3 de solución CONTROLES QUIMICOS DEL PROCESO: En este método se realiza el siguiente análisis para Fe+3 que nos indica subir la adición de FeSO4: se filtra la muestra en reacción. Fe(CN)6-4 + CuSO4.5H2O(tec.) Cu4[Fe(CN)6]2 pp. marrón (25 ml) (1 gota) Para Fe+2 que nos indicará que se está excediendo en la dosificación de FeSO4

FeSO4 + HCL + H2O2 -> FeCl (25 ml) (1 gota) La solución cambia de color, desde pardo claro hasta rojo púrpura

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COSTOS PROCESO DE DEGRADACION CMHSA Es de 0.351 US$/tms tratada Ó 1.842 US$/ m3 solución degradada Referido a una ton de relave de cianuración: El costo es 3.159 US$/tms Rel CN Se incluye energía, mano de obra (Tres operarios) , reactivos Sulfato Ferroso monohidratado, Peroxido de Hidrógeno y Cal Costo de filtración de relave de cianuración: El costo de Filtración es de 0.05 US$/ tms Rel CN DIAGRAMA DEL PROCESO ACTUAL

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PRESA DE RELAVEDE CIANURACION

INGRESO DE RELAVE

03

A 1A 2B 1B 1D

01

02

04 05

06

07

081314

11

09 10POZA DE SEDIMENTACION

POZA DE AZUL DE PRUSIA

POZAS DE SEDIMENTACION

COLUMNAS DE CARBON

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ETNI O

I ZORR C

OHR ON S

NM IC O

EO

PLANTA DE DEGRADACION

FLOW SHEET MANAGER

LEYENDASolución CianuradaPeróxido de Hidrógeno 50%Sulfato Ferroso 30%Azul de PrusiaSolución Degradada

15

Aire Comprimido

EQUIPOSTanque de paso de 1m. X 1m. X 1.5 m.Tanque de Peróxido de Hidrógeno 50%Bomba Dosificadora Milton RoyTanque de Sulfato Ferroso 30%Bomba Dosificadora Milton RoyBomab Hidrostal

Tanque Agitador FIMA Ø12' X 12'Bomba Sumergible Surumi KTZ-47.5-60

Tanque Pulmón Ø5' X 5'Bomba Mono CAG12M1A3

Tanque Disolución de Cal Ø5' X 5'Punto de Monitoreo M10

Tanque Ø12' X 12'

010203040506070809101112131415

ITM HP---

0.25

0106

5.310

12

---

04

STAND BY

12

16

--- ---

--- ---

--- ---

Bomba Sumergible Surumi KTV2-80

--- ---

Tanque Agitador FIMA Ø12' X 12' 5.3Tanque Agitador FIMA Ø12' X 12' 5.3

Lechada de Cal

Compresora Sullair17 25TOTAL 70.15 04

DE CIANUROS

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El Azul de Prusia El azul de Prusia es una sal moderadamente soluble formada por tres moléculas del ión hexacianuro de hierro (II) y cuatro moléculas de hierro (III). Se puede producir en un medio ácido con una disolución de FeSO4 y el ión cianuro:

Fe+2 + 6CN-1 ----> [Fe(CN)6]-4

4Fe+3 + 3[Fe (CN)6]-4 ----> Fe4 [Fe (CN)6]3 Azul de Prusia

El ión sulfato no interviene en la reacción. El ión cianuro puede conseguirse a través de una sal totalmente soluble como el cianuro de potasio (KCN) o en equilibrio con su forma ácida (HCN). Los cationes que acompañen al ión cianuro (K o H) tampoco intervendrán en la reacción.

El azul de Prusia no es muy soluble, tiene una constante de solubilidad Ka que tiene un valor de 10-84.5 Su solubilidad depende en gran medida del pH, y es menos soluble en un medio moderadamente ácido (pH entre 2 y 6). Su solubilidad va aumentando por encima del pH 4.

Química Cinética de la Formación del Hexacianuro de Hierro(II) El hexacianuro de hierro(II) es un precursor de la formación del azul de Prusia, y éste no se formará sin aquél. Se forma paso a paso, es decir, los iones cianuro se combinan con el hierro uno por uno:

Fe+2 + CN-1 ---> FeCN+1

FeCN+1 + CN-1 ----> Fe(CN)2

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Fe(CN)2 + CN-1 ---> [Fe(CN)3]-1

[Fe(CN)3]-1 + CN-1 -----> [Fe(CN)4]-2

[Fe(CN)4]-2 + CN-1 -----> [Fe(CN)5]-3

[Fe(CN)5]-3 + CN-1 -----> [Fe(CN)6]-4

El producto final de esta reacción no es azul de Prusia, es simplemente el ión de cianuro de hierro soluble en agua que se combina con más hierro para formarlo. Es producto es absolutamente necesario para producir azul de Prusia. Es importante sugerir que es necesario contar con dos filtros par clarificar la solución después de primer y segundo ataque químico ya que los precipitados formados tienen una densidad muy baja y dificultan la operación aun con la adición de floculante. Discusión de los otros métodos de degradación: Como se puede apreciar hay muchos métodos de neutralizar el cianuro y diferentes reactivos que se pueden utilizar, la diferencia del método utilizado por Consorcio Minero Horizonte S. A es el más económico y eficiente que se ha encontrado hasta el momento, los métodos mencionados anteriormente son de costo elevado, el tratamiento dura mas tiempo, se necesita una infraestructura amplia y son poco eficientes. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO VENTAJAS Reacción rápida Bajo costo de operación Método eficiente DESVENTAJAS Los resultados de CNT superan los límites permisibles es posible por los interferentes especialmente por los sulfatos.

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BIBLIOGRAFIA The chemistry of Gold Extraction I……Marsden, J.& House ,I The chemistry of Gold Extraction II……Marsden, J.& House ,I Second edition John O , Marsden and Lain House (SME) ANEXOS

MEMORIA DESCRIPTIVA

PLANTA BENEFICIO DE CONSORCIO MINERO HORIZONTE

La Planta Beneficio en la actualidad tiene una capacidad de tratamiento de 1500 tmsd. La etapa de chancado proporciona este tonelaje en 16 horas/día. En molienda se divide en dos etapas primaria y secundaria con clasificación en ciclones D-20 donde se obtiene una granulometría de 62% malla -200. La etapa siguiente consta de concentración gravimétrica con Jigs Juba 42’x56’, la concentración por flotación por espumas con celdas OK-16 y dos bancos Wemco de 3 celdas de 120 ft3 c/u. Todo este concentrado previa molienda y clasificación con adición de cianuro al 10% de concentración se inicia el proceso de cianuración que culmina en 4 tanques agitadores con un lavado en contra corriente en 2 espesadores de 42’x10’. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ÁREA DE CHANCADO Esta sección tiene una capacidad de 132 Ton/hr. Dispone de 3 tolvas de gruesos para recepción de mineral, tres alimentadores: dos reciprocantes y una de faja, 08 fajas transportadoras, 02 detectores de metales, 03 electroimanes. El mineral pasa por una zaranda horizontal de doble piso JCI 5’x16’, cuyo piso superior tiene una abertura de 1” cuadrada y el piso inferior 3/8”. Luego el producto grueso ingresa a una chancadora de quijada (Allis Faco 80x50E); mientras que los finos van directamente a la tolva de finos, los productos de la chancadora obtenidos son alimentados a una zaranda secundaria de 5’x10’ de doble piso: el piso superior de 1” cuadrada y el piso inferior malla auto-limpiante de 3/8” de abertura. El producto grueso ingresa a la chancadora secundaria Telsmith 44FC, los finos a la tolva de finos, el producto de la chancadora es alimentada a una zaranda terciaria de 8’x16’ de un piso con una abertura de 3/8”, el grueso

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retorna en circuito cerrado a la chancadora secundaria, equivalente a 70% de carga circulante. El sistema de arranque-parada de esta sección se encuentra automatizado (sistema Scada) baja un centro de control de motores. AREA DE MOLIENDA Y REMOLIENDA La sección de molienda cuenta con una tolva de finos de 500 TM de capacidad, dos fajas de extracción de 30” de ancho (F-N°15 y F-N°16), existe una balanza en cada faja que registra un promedio de 31.25 Ton/Hr estas fajas alimentan a una faja Principal que es la Faja N° 17. El mineral tiene una granulometría de 80% a –¼” de tamaño (100%-3/8”). Con tres molinos de bolas: 01 molino primario COMESA Ø8’x10’ y 01 secundario COMESA Ø8’x10’ (nuevo) y 01 COMESA Ø6’x8’. El alimento ingresa al Molino Ø8’x10’ Nº 01 (primario) la descarga pasa por un tambor magnético para retirar elementos metálicos ferrosos, luego la pulpa ingresa a dos Jigs duplex JUBA 42”x56”, la cola es bombeada por una bomba Wilfley Ø8”xØ5” modelo 5K hacia un hidrociclón D-20 Krebs. El concentrado de los jigs es mezclado con los concentrados de flotación para luego ser previamente filtrado antes de entrar a la etapa de cianuración. El O/F del hidrociclón D-20 ingresa a un trommell astillero para retirar las astillas de madera, continuando a un acondicionador de Ø10’x12’ alto, donde es homogenizada con los reactivos antes de ingresar a la etapa de flotación. El U/F del hidrociclón se reparte en los dos molinos (M-Ø8’x10’ N°02; y M-Ø6’x8’) respectivamente. La descarga del M-8x10 N°02 secundario ingresa a la celda de flotación Flash SK-240 Outokumpu, el concentrado es enviado por gravedad al cajón de concentrados, las colas de esta celda se envían al cajón de sumidero de recepción previo al bombeo de Wilfley 5K, mientras que la descarga del M-Ø6’x8’ es alimentado a una celda de flotación Flash SK-80 Outokumpu, el concentrado también es dirigido por gravedad al cajón de concentrados y las colas al cajón de bombeo de la bomba Wilfley 5K. ÁREA DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA Y FLOTACIÓN En la sección de gravimetría se trabaja con dos Jigs Duplex JUBA 42”x56”; en flotación con dos celdas Flash Outokumpu SK-240 y SK-80 cuyo circuito fue descrito anteriormente. La pulpa procedente del acondicionador Ø10’x12’ ingresa a dos celdas OK-16 Outokumpu, continuando a dos bancos de 03 celdas Wemco, cuya cola es el relave de flotación final, cuantificado por un flujómetro másico.

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El concentrado de las celdas OK-16 y de las tres primeras celdas del primer banco Wemco 120 es dirigido al cajón de concentrados finales. Las espumas de las tres ultimas celdas de los bancos de flotación Wemco son bombeadas a un nido de tres ciclones Krebs D-4 donde se clasifican, el producto grueso es alimentado al cajón de concentrados y el producto fino o lamas auríferas (aproximadamente 25 tmsd) son enviadas a sedimentación a un espesador 42’x10’, el rebose (agua) es recirculado por bombeo a la planta mientras que el producto espesado ( 1200 gr./Lt) de densidad es bombeado mediante bombas Bredel hacia dos tanques de cianuración continua Ø12’ x 12 para finalmente ingresar al circuito de carbón el Pulpa (CIP) completando así 171.96 TMSD de concentrado de cianuración. ÁREA DE CIANURACIÓN: CIRCUITO DE LAVADO EN CONTRACORRIENTE Y ETAPA DE CARBON EN PULPA Los concentrados producidos en : concentradores gravimetritos jigs, Celdas SK-240, SK-80, celdas Outokumpu OK-16, las provenientes de las tres primeras celdas Wemco, el underflow clasificado en el nido de ciclones D-4 Krebs son reunidas en el cajón de concentrados finales y constituyen la cabeza en la etapa de cianuración. Estos concentrados son pasados por un zaranda astillera de alta frecuencia para eliminar los residuos de madera y otros desechos provenientes de las zonas de chancado y molienda, el producto tamizado de los concentrados es bombeado luego a un hidrociclón D-10, cuyo O/F ingresa al espesador Supaflo Outokumpu de 13m x 10’ alto, y el U/F es bombeado mediante bombas bredel SP-40 y se junta con el U/F del ciclón D-10 para ser alimentados al filtro de discos FIMA de 6’Øx8 discos, el cake o torta es repulpado y alimentado a dos Molinos Ø5’x8’ y Ø6’x6’ consecutivos respectivamente donde se efectúa la remolienda en medio cianurado, la descarga de este ultimo Molino hace circuito cerrado con un nido de ciclones Krebs G-Máx. DS-10; el U/F retorna como carga circulante a los dos molinos en serie descritos anteriormente mientras que el O/F o rebose es dirigido por gravedad al espesador Ø42’x10’ Nº 01, el rebose (solución rica) pasa a la etapa del Merrill Crowe y el u/f del espesador es diluido con solución estéril (densidad de 1350 gr/Lt) ingresa a tres tanques de agitación continua y en serie Ø20’x20’, la pulpa saliente del ultimo agitador ingresa a dos espesadores de Ø42’x10’ Nº 02 y N º03 respectivamente, lavando la pulpa en contracorriente, la solución de los reboses de los tanques espesadores en contracorriente son enviados a un tanque (solución intermedia con valores en la solución), esta solución intermedia es utilizada para dilución de la descarga del molino de remolienda formando circuito cerrado de la solución cianurada. Del último espesador Nº 03 el U/F es diluido con agua fresca y bombeada a un tanque de agitación Ø20’x20’ para recuperar los últimos valores de oro en solución los cuales quedan adsorbidos en el

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carbón activado cargado. La cosecha de carbón se realiza mediante un airlift, el carbón activado es cosechado y separado de la pulpa con el uso de una zaranda vibratoria Comesa 3’x6’. ÁREA DE RECUPERACIÓN En esta sección el flujo diario de solución rica 1440 m3 la que es enviada al Proceso Merrill Crowe para la recuperación de los metales preciosos haciendo uso de la Técnica de recuperación con polvos de zinc. Esta solución rica es bombeada a 03 filtros prensa (Schriver) clarificadores, seguida por una etapa de de-aireación en una torre de vacío; se tiene un dosificador de zinc automático, también un sensor de control de nivel de cono enlazado a una válvula motorizada. La solución conteniendo los precipitados es bombeada (bomba Goulds) hacia los filtros de precipitados Perrín para tener un precipitado final en forma de cake o torta la cual es cosechada periódicamente. La solución estéril (barren) es evacuada y retornada al circuito de lavado en contracorriente usándose también en las etapas de cianuración en contracorriente tal y conforme se menciono anteriormente. PLANTA DE FILTRADO: Del proceso de cianuración sale el relave de cianuración (+/- 150 TMSD) ,el relave ya no sale en pulpa, sino en forma de un material filtrado con una humedad aproximada del 12%, las cuales transportado en camiones volquetes a la nueva relavera de cianuración de Curaubamba, el liquido del proceso de filtración retorna al proceso de cianuración formando un ciclo cerrado de solución cianurada, las ventajas del proceso de cianuración es la disminución de consumo de cianuro con ventajas económicas para la empresa. Características del relave de cianuración: Los relaves son los concentrados cianurados por tal predominan los sulfuros, la gravedad específica es de 3.68 gr./CC, la densidad de pulpa esta en el rango de 1750 a 1950 gr./lt, Predominan mayormente en orden decreciente: Pirita, cuarzo, esfalerita, moscovita, galena, calcita, arsenopirita, cloritas. PROCESO La Planta de Filtración capta los Relaves desde el Tanque de carbón en pulpa (CIP No 1) del proceso de cianuración y es enviado hacia el Tanque de Pulpa de 12 m3 de la planta de filtrado. La pulpa es impulsada por una Bomba para lodos de alta presión hacia el Filtro Prensa. Culminado el proceso de llenado del filtro prensa, viene la etapa de escurrido con membrana y secado de la torta con aire comprimido, la torta formada es descargada hacia una Faja Transportadora de 48”, la faja lleva la torta hacia un chute de descarga y es almacenada en el piso, para su

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posterior despacho con cargador frontal y camiones volquetes hacia la Cancha de Relaves de Curaubamba. El líquido (licor) que sale del proceso de filtración es almacenado en un tanque de 12 m3 y retornado con bombas al proceso de cianuración. La planta tiene además de los dos tanques mencionados un tanque de agua de 5m3 del cual es bombeada el agua a los filtros para inflar las membranas del filtro en la etapa de escurrimiento. La planta ha contemplado todos lo necesario para un trabajo seguro, tiene dos buzones sumideros para recuperar material de limpieza y líquidos que pudieran caer al piso, esto retornará al proceso de cianuración. ZONA DE RELAVES RELAVE DE FLOTACION DE ALPAMARCA Se cuenta con una moderna presa de relaves de flotación en la zona de Alpamarca cuyo diseño y ejecución fue encargada y realizada por la compañía canadiense Golder Associates. La construcción de esta presa realizada con material de préstamo de las canteras de Pías se realiza por etapas, la primera etapa funcionó para una capacidad de 462,908m3. Y ya se incremento el nivel del dique en agosto del 2004 incrementándose desde el nivel de 2292.10 msnm hasta el nivel 2310 msnm obteniendo un volumen adicional para 762,612.32m3 de relave con los cuales se alcanzaría un tiempo de almacenamiento adicional de 3 años de tratamiento de mineral a un ritmo de 1500 tmsd, menos el concentrado de 171.96 tmsd y relleno hidráulico de 212.49 tmsd el control de la napa freática de la relavera es realizado usando piezómetros neumáticos y eléctricos, no detectando aun zonas de acumulación de agua. Los relaves provenientes del proceso de flotación son almacenados en la presa, mientras el liquido sobrenadante (espejo de agua) clarificada por sedimentación es bombeada de la zona de “p”ondaje y transferida a otra poza de sedimentación (Trapiche) para aseguras la calidad de clarificación. Los sólidos no presentan sulfuros que puedan causar formación de aguas ácidas. La vida proyectada de la presa cuando se concluya su tercera etapa es aproximadamente 15 años partiendo desde el inicio del depósito (27 septiembre del 2002). Los líquidos evacuados no presentan valores de metales por encima de los límites permisibles exigidos por el ministerio y las entidades de control. Constantemente están realizando controles auditados internos por el área de Medio Ambiente. Se tendrá un efluente cuyo caudal es 25.58 Lt/seg. de agua la que será evacuada al río Parcoy.

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DEPOSITO COTA LLENADO /m3

ACUMULADO/m3

POR LLENAR /m3

Alpamarca 2,307.42 17,072.42

TOTAL 17,072.42 1’136,322.00 107,377.80

RELAVE DE CIANURACION DE CHILCAPAMPA La relavera se encuentra impermeabilizada con geomembrana de HDPE de 1.5mm. El diseño y construcción de esta presa fue realizada por la compañía Geoservice. En el Balance Hídrico 2006 se puede observar el balance sólido y líquido como también la secuencia operativa de los flujos. Las soluciones provenientes de la Cancha de Chilcapampa (drenaje filtrado y sobrenadante) son conducidas a una planta continua de ataque químico mediante el uso del método Peroxido de hidrogeno y sulfato ferroso como primer ataque químico en 02 tanques agitadores Ø12’x12’ que son utilizados para esta etapa, luego los sólidos formados se evacua a una cancha para que sedimente, la solución sobrenadante es retornada a planta para un segundo ataque químico en 02 tanques agitadores Ø12’x12’ con lechada de cal, el tiempo de contacto que se tiene aquí es de 7 horas para que se produzca la detoxificación de los compuestos nocivos, como también se tiene 4 pozas de sedimentación, cuyo rebose pasa por tres columnas de carbón activado para adsorción de elementos. El liquido es vertido al río Parcoy a un caudal de 2.79 Lt/seg. Actualmente esta relavera esta siendo reemplazada por la relavera de Curaubamba. RELAVERA DE CIANURACIÓN DE CURAUBAMBA La Planta de Beneficio produce un relave de 150 tmsd a razón de 45% de sólidos, esto es sometido al proceso de mitigación de solución hasta subir a 83% de sólidos en un filtro prensa de 150cmx150cm por 32 cámaras, el mencionado filtro tiene una capacidad de filtrado de 180.72 tmhpd en proceso de 33 batch/día que produce por cada ciclo 4,594.88 tms con una humedad de 17%. Cuya densidad aparente es de 2.077 Ton/m3.

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El proceso de filtrado consiste en recuperar solución cianurada para reciclar a la Planta a razón de 1.02 m3/Ton que equivale a 153 m3 al día, mientras que 0.20 m3/Ton 30 m3 se van adheridos hacia el relave. El traslado hacia el depósito en la quebrada de Curaubamba se realiza en volquetes de 12m3 de capacidad que trasladan 24.94 ton métricas húmedas que equivale a 20.70 TMS por lo que realizan 9 viajes al día. AREA DE FILTRADO La planta de filtrado tiene un área de 564m2 incluido cancha. Su capacidad de tratamiento es de 6.25Ton/hr para tal fin dispone de un filtro a presión marca Filtronic de 150cm x150cm por 32 cámaras, una faja transportadora de 42”x28 metros, un tanque de lodos de 12m, un tanque de licor de 12m3 y un tanque de agua industrial de 5.67m3, dos bombas de lodos, dos bombas de licor, una bomba de inflado de membranas, una bomba de lavado de lonas, un sistema de automatización e instalaciones eléctricas, finalmente sistemas de válvulas y tuberías. TRASLADO DE RELAVE HUMEDO El traslado se realiza mediante volquetes de 12m3 de capacidad desde la Planta de Beneficio ubicado en Retamas hasta el deposito situados en el paraje de Curaubamba en un recorrido de 8 Km. a una velocidad promedio de 10km/hr. AREA DEL DEPOSITO DE RELAVE HUMEDO El área de deposito de la primera etapa de Curaubamba es de 4742.30m2 y una capacidad de almacenamiento de 54,000 m3, en esta etapa el relave es compactado de tal manera que se incrementa la densidad aparente desde 2.07 Ton/m3 hasta 2.2Ton/m3 ganándose un volumen de almacenamiento y evitando la percolación de solución por agua de lluvia que fluirá como espejo sobre la relavera hacia un pen stock. El volumen depositado es de 83.05m3/día, resulta que se tiene para almacenar en 650 días. EVACUACIÓN DE SOLUCIÓN LIXIVIADA POR AGUA DE LLUVIA En esta etapa se conserva la pendiente de 0.5% de desnivel hacia el pen stock de tal manera que las aguas de lluvia en su máxima venida de 30mm/día fluyan hacia el pen stock de donde resulta que para el caso de primera etapa “8.1” de 4,742.30m2 de área Cx1.25mm/hr x

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0.00474223km2 = 0.005928m3/seg. (21.34 m3/hr) = 93.97 gpm que puede fluir por un tubo de 4” cuya capacidad es de 300 gpm que supera ampliamente el caudal precipitado. Dicha solución cargados con iones metálicos como Fe+2, CN-1, son evacuados hacia la Planta de degradación de Chilcapampa para ser neutralizada con los reactivos de CaO y H2O2 y FeSO4 que nos permite controlar y precipitar los iones en las canchas destinadas para estos lodos. Deposito de presa de curaubamba

DEPOSITO COTA LLENADO

/m3 ACUMULADO/m3

POR LLENAR /m3

Mesa 8.1 2,554.21 1,631.11

TOTAL 1,631.11 7,284.53 46,534.91

PROTOCOLO DE MUESTREO PARA ANÁLISIS DE AGUAS MUESTREO DE CAMPO Introducción: Para tomar muestras útiles y representativas se requiere poner gran atención a los protocolos detallados y estandarizados. Estas muestras se utilizarán finalmente para determinar la eficiencia del sistema de manejo de agua, evaluar el impacto ambiental de la mina en los alrededores y establecer una política reguladora. En estos términos, deberá seguirse firme y cuidadosamente cada paso en el programa de campo. Este capitulo ayudará al personal responsable de los asuntos ambientales a establecer, los protocolos apropiados para el lugar o sitio, orientando a los siguientes tópicos: preparación para el viaje de campo; observación de la estación; toma de muestras; mediciones de campo; filtrado y conservación de muestras, rotulado y embarque.

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Preparación: En la preparación de un viaje de muestreo, deberá limpiarse y calibrarse todo el equipo; los reactivos y soluciones buffer deberán estar frescas y completas, los recipientes de muestreo ordenados (limpiados de acuerdo a los procedimientos estándar). Todo el equipo necesario para muestreo de campo deberá mantenerse en un área limpia, destinada para tal fin, que no se use para otro muestreo en la mina. Este equipo generalmente incluye: medidores de campo, baterías, copias de manuales (los manuales originales deberá mantenerse archivados en la oficina), así como reactivos y otros productos químicos, incluyendo soluciones buffer (de pH) frescas; planos de la mina, mapas, hojas de datos de campo y los pases requeridos para tener acceso a las áreas restringidas, en caso necesario. Los recipientes de muestreo (incluyendo hasta 3 juegos extras), aparatos de filtro (con repuestos), recipiente para hielo o enfriador, rótulos, bolsas plásticas, guantes, pipetas, marcadores a prueba de agua; cronómetro para cálculo o estimación del flujo; agua destilada y recipientes limpios para mediciones de campo y soluciones buffer; y equipo de tomas exteriores incluyendo muestreadores, botas, sogas, estacas y/o cinta de referencia para marcar estaciones de muestreo adicionales o temporales y caja de herramientas. Como mínimo, la lista de equipo básico deberá incluir un potenciómetro de campo (mide pH), termómetro, cronómetro, recipientes de muestreo, aparatos de filtro, ácido nítrico y pipeta, plano del sitio minero, hojas de registro de datos y otras facilidades menores. Debe establecerse un cronograma de muestreo al inicio del programa de monitoreo. Todo arreglo especial para el transporte y acceso a áreas restringidas deberá hacerse con los supervisores. El técnico también deberá revisar los datos previos y las notas e campo con el personal de asuntos ambientales para asegurar de que se ha ordenado la ejecución de los cambios necesarios del programa. A menos que se establezca de otro modo, por el termino "lavado con ácidos" se entenderá la siguiente secuencia de lavado: enjuague 3 veces con agua corriente limpia, filtrada o agua destilada, enjuague 1 vez con ácido iónico, luego enjuague 3 veces con agua, 1 vez con ácido nítrico y finalmente, con agua destilada. Equipo: Para garantizar la calidad de las muestras, deberá limpiarse todo el equipo al finalizar el viaje e muestreo y mantenerse en optimo estado de limpieza y en buenas condiciones de funcionamiento. Deberá tenerse un registro de mantenimiento de cada instrumento, a fin de anotar el mantenimiento del equipo, reemplazo de sondas o electrodos, remplazo de baterías y cualquier problema o lecturas o calibradores irregulares encontrados al usar las sondas o electrodos. Es prudente verificar que cada instrumento cumpla con los estándares de calibración antes de ir al campo. Recipientes de Muestras de Agua

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La calidad de los datos de muestreo de agua depende en gran medida de la integridad de las muestras. El técnico de campo y l personal del laboratorio deberán tomar precauciones contra la contaminación de muestras, seleccionando los recipientes apropiados, lavándolos y manipulándolos adecuadamente para evitarla (Environment Canadá, 1983; U.S. EPA, 1993). Los recipientes de muestra de agua pueden volverse a usar si se lavan adecuadamente. No es recomendable usar botellas donde hayan estado almacenados químicos o reactivos concentrados debido al riesgo de contaminación. Los recipientes deben almacenarse y transportarse al campo en un contenedor limpio, libre de polvo, tal como un enfriador caja acondicionada térmicamente). El humo de cigarro, los derrames de combustible, la grasa y el humo de tubo de escape pueden contaminar las muestras. El volumen de muestra requerido para análisis de diferentes parámetros puede variar según los laboratorios. En general, para el análisis de aguas superficiales que provienen de una estación de muestreo son suficientes tres recipientes: un recipiente de 1 litro de muestra no filtrada, no preservada, para el análisis de parámetros físicos y la mayoría de iones principales; un recipiente de 500ml de muestra no filtrada, no preservada, para el análisis de metales totales y sólidos totales disueltos; y un recipiente de 500ml de muestra filtrada, preservada, para el análisis de metales disueltos. Puede requerirse muestras adicionales para el análisis de orgánicos o reactivos, tales como Cianuro. El laboratorio de análisis proporcionará información sobre la preservación apropiada. A menudo, el laboratorio también proporcionará botellas de muestra que han sido lavadas y, algunas veces, a las que se les ha aplicado soluciones preservantes, aunque esto puede realizarse fácilmente en el campo. Instrumentos Analíticos Algunas sondas o electrodos manuales tipo "bolígrafo" están disponibles para las mediciones e campo de parámetros, tales como pH, Eh, temperatura, conductividad y TDS. Estos pueden utilizarse para observaciones de campo y programas de conocimiento. No obstante, la calibración de estas sondas debe verificarse frecuentemente para determinar si tienen la exactitud y precisión de los instrumentos de laboratorio. Por lo general, los fabricantes harán mención de la exactitud de cada instrumento. Los instrumentos portátiles están disponibles para medir parámetros de campo en la estación de muestreo. Estos parámetros incluyen algunos o todos, a saber: pH, conductividad, temperatura, oxígeno disuelto y turbidez. Algunos proveedores de instrumentos tienen a disposición juegos de campo para las mediciones de sulfato, alcalinidad, acidez y dureza. No

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obstante, por lo general, el laboratorio de análisis mide estos últimos parámetros. Las mediciones de flujo usualmente requieren la instalación de un vertedero en los lugares de flujos mayores. Se requerirá un cronómetro y, posiblemente, un calibrador de profundidad o varilla de medición. Tipos de Muestras El tipo de muestra a tomarse de un cuerpo superficial de agua se determinará considerando las características de la estación de muestreo y el flujo de agua; asimismo, la velocidad de flujo, tamaño o área de la masa de agua, homogeneidad, clima, flujo discreto o distribuido y los requisitos de precisión. Además, deberá considerarse el tipo de equipo que está disponible y la seguridad del técnico durante la toma de muestras. Muestras tomadas al azar (puntuales) El tipo de muestra mas común para el monitoreo regular de las aguas superficiales en la mina es una muestra "tomada al azar o puntual". La muestra se colecta en determinado momento y lugar en el recorrido del flujo de agua. Las muestras tomadas al azar en un río o poza también pueden tomarse en puntos separados sobre la profundidad en la columna de agua. Muestras compuestas se puede preparar muestras compuestas en un intervalo de tiempo discreto, extraídas de un lugar de muestreo seleccionado, a fin de determinar las condiciones "promedio". Puede obtenerse una muestra compuesta, ya sea por recolección continua, en un intervalo de tiempo, de una corriente de flujo bajo (muestra compuesta de un dia de un rezumadero de bajo flujo) o mezclando volúmenes recolectados a intervalos mayores sobre un período de tiempo de un flujo de descarga elevado (muestra compuesta de 24 horas colectada a partir de muestras individuales, cada hora, desde una tubería de relaves). No es aceptable juntar muestras compuestas de dos lugares diferentes debido a los cambios potenciales en la química del agua resultantes del mezclado de dichas muestras. Para calcular la composición promedio de agua a lo largo de una gran área, las muestras individuales deben analizarse y promediarse matemáticamente o usando un modelo geoquímica de mezcla. Garantía de Calidad (QA)/Control de Calidad (QC) en las Mediciones de Campo Por los términos "garantía de calidad'' y "control de calidad"' se entenderá los procedimientos y análisis aplicados para garantizar la buena calidad de los datos de muestreo de calidad del agua. La garantía de calidad (QA) se refiere a los estándares a seguirse sobre los procedimientos y reactivos. Las muestras de control de calidad (QC) se colectan específicamente para evaluar la integridad del muestreo y el análisis. Para garantizar la calidad de las muestras y de los datos, deberá seguirse procedimientos estándar para asegurar el control de calidad en el campo.

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En algunos casos las condiciones requerirán un cambio en el procedimiento. Si es así, registre cualquier cambio en cada hoja de datos de muestreo. Estos procedimientos son esenciales para interpretar datos, particularmente cuando el muestreo se realiza en la mina. Es muy difícil evitar la contaminación de las muestras con polvo, muestreo de soluciones de alta concentración y equipo contaminado. A fin de reducir el riesgo de contaminación, debe prestarse especial atención a los procedimientos de manipuleo y limpieza de equipo. No obstante, las muestras de control de calidad se requieren para identificar y cuantificar la contaminación. Si no se preparan muestras para evaluar la contaminación potencial del equipo o reactivos, no existirá una base para evaluar la exactitud de los datos. Esto es de especial importancia si para una muestra se mide un nivel de metal que parece ser anormalmente elevado. El técnico debe asegurarse de que se mantengan limpios el equipo, los recipientes y el contenedor de almacenamiento de muestras. La contaminación cruzada de muestras también puede reducirse muestreando primero las estaciones de muestra mas diluidas (por ejemplo, la más baja concentración esperada). Por ejemplo; las estaciones de muestra de aguas receptoras antes que las estaciones de agua de proceso o drenaje ácido. Asimismo, el técnico debe recolectar muestras adicionales para verificar la existencia de contaminación en el equipo y en los reactivos. Usualmente, estas muestras se denominan "blancos", lo que significa que no se ha agregado a la botella ninguna muestra de agua durante la toma en el campo ni después. El propósito es identificar cualquier contaminación presente en el equipo. Los tipos de blancos se describen mas abajo, adaptados de Environment Canadá (1983). Todas las botellas de QC deben estar rotuladas con un código similar al de las muestras de campo. Blanco de botella. En el laboratorio, antes de salir al campo, seleccione el 10% de cada tipo de botella que se usara en el campo para proporcionar un "blanco de botella". Esta botella deberá llenarse con agua destilada y preservarse al igual que se hace para las muestras de campo, así como almacenarse hasta su entrega junto con las otras muestras para análisis. Estos resultados indicarán cualquier contaminación que se encuentre presente en las botellas. No debe haber parámetros orgánicos o inorgánicos detectables, con excepción de pH, oxigeno disuelto, compatibles con el agua destilada. Blanco de filtro. Los papeles de filtro son una fuente común de contaminantes si no se almacenan en un contenedor sellado, tanto en el laboratorio como en el campo. Los proveedores de productos de este tipo pueden proporcionar papel de filtro desechable que reduce considerablemente la posibilidad de contaminación. Antes de emprender cada viaje de muestreo se preparará en el laboratorio un blanco de filtro.

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El agua destilada se filtra a través del papel de filtro y la muestra se preserva y se analiza como para las de campo. Sin embargo, el aparato de filtro también debe limpiarse para producir una muestra representativa. Blanco de equipo Durante un viaje de muestreo, se usa y lava el equipo para cada estación. No obstante, es posible contaminar muestras mediante soluciones de elevada concentración o lavado incompleto del equipo de muestreo. Se sugiere la preparación del blanco de equipo mediante muestreo y filtrado de agua destilada. Usualmente, es suficiente un blanco por cada diez muestras o un mínimo de 3 blancos de equipo por día, a menos que se detecte contaminación. Muestra duplicada Se hace el duplicado de una muestra al dividirla en dos o más submuestras. Se llena la botella de muestra original y se coloca en dos recipientes más pequeños para análisis. Estas submuestras deben tener números de muestra diferentes. Las muestras duplicadas se toman para cuantificar la variabilidad en los resultados debido al manipuleo, conservación o contaminación de las muestras corrientes. Muestra repetida. Se toma muestras repetidas para conocer la orientación de la variabilidad en la química del agua en una estación teniendo en cuenta tiempo y/o espacio. Estas tienen particular importancia en las primeras etapas de un programa de muestreo, pudiendo realizarse un estudio piloto para determinar la frecuencia del muestreo repetido. Las muestras repetidas temporales se toman en el mismo lugar, a intervalos predefinidos por un período de tiempo. Las muestras repetidas espaciales se toman al mismo tiempo, pero a lo largo de un perfil en el lugar de muestreo. Las repeticiones espaciales pueden tomarse en una sección transversal de un río o corriente o sobre la profundidad de una ubicación única. Nótese sin embargo que el uso de los términos “duplicado" y "repetido" puede variar entre los distintos laboratorios. Muestra modificada por adición; el laboratorio de análisis prepara generalmente estas muestras. Una muestra única se divide en 2 a 4 submuestras, las cuales son modificadas deliberadamente con concentraciones conocidas de un parámetro antes del análisis. Estas muestras no deben ser preparadas en el campo. No obstante, el laboratorio de análisis puede solicitar un volumen considerable de muestra de un lugar para disponer de material suficiente para el análisis de este tipo de muestras (modificadas por adición). Programa de Campo Observaciones Es responsabilidad del equipo de campo tomar la muestra en el mismo lugar en cualquier oportunidad u observar la estación y efectuar recomendaciones para instalar estaciones adicionales o un cambio en el

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lugar. Esta es la única manera de que los cambios en los datos sobre la calidad del agua se interpreten confiablemente. Deberá mantenerse registros detallados para cada estación, debiendo revisarse estos antes del viaje de muestreo. Si en la estación se observara algún detalle que sugiriera que puede existir un cambio en la calidad del agua o flujo (por ejemplo, precipitados, colorado, nuevos flujos, daño a las estructuras o construcciones en el arrea que están causando una alteración física o cambio en el flujo) será responsabilidad del supervisor del técnico tomar muestras adicionales, de acuerdo a los mismos procedimientos y, de ser necesario, establecer una nueva estación de muestreo. Toma de Muestras La topografía, lugar de colección, tipo de muestra y las condiciones del dime determinaran los procedimientos específicos para cada estacion. En general: En un curve de agua con mas de una estación de muestreo, inicie este en el punto mas lejano aguas abajo, particularmente si alguna alteración física en un área pudiera influir en una estacion aguas abajo; siempre muestre aguas arriba en cualquier camino, cruce o puente, a menos que la influencia de la estructura sea el objetivo del muestreo; Siempre muestree en el mismo lugar; y asegúrese de que la muestra pueda colectarse de manera segura, sin representar un riesgo pare el técnico. Si existiera un riesgo bajo ciertas condiciones, la estación de muestreo deberá reubicarse. Al momento de tomar las muestras: ·:Ubíquese de frente aguas arriba mientras muestrea pare evitar la contaminación del agua por sedimentos en suspensión; ·: Si se tiene que tomar varias botellas de muestra en el mismo lugar, ello deberá hacerse al mismo tiempo. Si fuera posible, es mejor recolectar una gran muestra y dividirla en submuestras; ·: Recolecte muestras pare someter a QA/QC; ·: Enjuague tres veces con agua destilada (sondas pare los medidores) o con la solución a muestrear (ye sea la muestra original de la botella de 1 litro o la muestra filtrada de la botella de metales disueltos) el equipo de muestreo y filtración, equipo de análisis y botellas de muestreo; manipule los papeles de filtro únicamente con pinzas limpias. No toque con las manos el interior de las botellas, tapes o equipo de filtración; ·: Complete las mediciones de campo en una submuestra y registre estos datos en las hojas de campo. ·: Preserve las muestras, Rotule las muestras y registre los número de estas y los requerimientos analíticos en la hoja de datos. Almacene las muestras en un enfriador (alejado de la luz solar).

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·: Registre con cuidado todas las observaciones de campo. Puede ser útil, tomar una fotografía del lugar de muestreo, particularmente en las primeras etapas del monitoreo, para fines de comparación con las ultimas fases del muestreo y capacitación de otros técnicos. Mediciones de campo: Flujo El flujo deberá medirse o calcularse pare todas las muestras y en todas las estaciones de muestreo. En el cave de los Flujos mayores a través de una zanja o canal, la estación de muestreo deberá estar ubicada en un vertedero o cerca al mismo desde el cual pueda medirse el flujo. En las estaciones de bajo flujo, o en aquellas sin un vertedero, el flujo puede calcularse: Midiendo la profundidad y ancho del canal de flujo pare calcular el área transversal, así como el volumen. Cronometrar el régimen de flujo calculando el tiempo de transito que requiere un pedazo de escombro flotante para movilizarse en una distancia conocida; o en el caso de un canal pequeño, cronometrando el tiempo requerido para llenar un recipiente de volumen conocido. El personal de ingeniería deberá verificar las mediciones de flujo con el balance de agua del lugar o sitio. Química del Agua: Existe un número de parámetros que deberá medirse in situ o inmediatamente después de la toma de muestra, incluyendo pH, temperatura, conductividad y oxigeno disuelto. La muestra para el análisis de campo deberá ser una submuestra de las enviadas pare análisis de laboratorio y se deberá desechar después que se efectué las mediciones. A menudo, no es práctico realizar estas mediciones in situ, tanto por consideradores de seguridad como debido a que las lecturas pueden ser inestables. Algunos parámetros, como conductividad son inestables en condidones de flujo turbulento, pero pueden medirse en una submuestra. El equipo portátil de campo deberá calibrarse en el laboratorio de acuerdo a las directivas o especificaciones del fabricante y la calibración deberá verificarse y ajustarse, de ser necesario, en el campo. Algunos equipos permiten la calibración de acuerdo a la temperatura de la muestra, lo que deberá efectuarse en el campo. Sin embargo, las sondas o electrodos deberán conservarse adecuadamente entre cada viaje de muestreo. Si no se hubieran usado recientemente, podrán requerir un remojo en una solución buffer durante 15 minutos, antes de que se mantenga una lectura estable. Si una sonda o electrodo de pH se emplea en una solución alcalina, se requerirá un enjuague con ácido antes de efectuar mediciones subsiguientes con la finalidad de retirar los precipitados que puedan haber cubierto la sonda. Es prudente efectuar reiteradas mediciones de verificación de estos parámetros de campo. Los

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procedimientos y cualquier equipo especial de muestreo para medir oxigeno disuelto se proporciona con los medidores. Preservación de Muestra: Las muestras deberán analizarse a la brevedad posible después de la colección, dado que pueden ocurrir cambios en la química del agua una hora después del muestreo. Sin embargo, en muchas áreas, transportar las muestras del campo a un laboratorio analítico puede demorar varios días. Se ha desarrollado procedimientos pare preservar la muestra a condidones lo mas cercanas posible a la condición original. En el documento U.S. EPA/ACOE (1 993), se proporciona un resumen de los procedimientos de colección, preservación y almacenamiento de muestras, en base al cual se ha adaptado la información. En el cave de las muestras de calidad de agua de mina, existen dos principales técnicas de preservación: Adición Química: La acidificación, tal como la que se efectúa con ácido nítrico, se emplea comúnmente para preservar las muestras para el análisis de metales. La adición de álcalis, como por ejemplo, hidróxido de sodio, se usa comúnmente para preservar muestras para el análisis de los parámetros estables en pH alcalino, como las especies de cianuro. Control de Temperatura: La refrigeración de muestras a 4°C es la técnica de preservación más común en el campo junto con la preservación química. La mayoría de muestras deberán almacenarse en un contenedor fresco y oscuro para evitar cualquier cambio en la química del agua. Esto es muy importante para muestras que no pueden preservarse químicamente sin cambiar la química del agua, tal como aquellas que se someterán a la prueba de pH, características biológicas de alcalinidad, etc. Los cambios en la temperatura afectan la solubilidad química y las velocidades de reacción. Si no es posible almacenar y transportar, en forma rutinaria, las muestras en un conservador, se sugiere efectuar una comparación con partes de las muestras; un grupo refrigerado y el otro conservado en condiciones típicas, para determinar si la diferencia en los parámetros físicos es apreciable. Los cambios en la presión debido a la altitud también puede afectar ciertos parámetros, notablemente la alcalinidad. Si las pruebas de comparación indican un cambio apreciable, la alcalinidad puede medirse in situ, de ser necesario. Algunas muestras podrán someterse a congelación, aunque esto puede ocasionar cambios físico-químicos. Por lo general, esta técnica se emplea mas comúnmente para muestreo de sedimentos que para muestras de aguas superficiales. A menudo, los laboratorios analíticos suministran los equipos de preservación de campo, incluyendo ácidos, guantes y pipetas desechables. Los procedimientos de preservación deberán describirse claramente en las hojas de datos de campo y en las etiquetas de las botellas.

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Rotulado: El rotulado claro y consistente de la muestra es esencial pare la validez de los datos. Si se determina que una muestra ha sido erróneamente rotulada, se planteara una dude con respecto a la fuente y a la validez de todas las muestras del conjunto. Podrá obtenerse etiquetas adhesivas de muestras de proveedores especializados o junto con los contenedores de las muestras. Sin embargo, en el cave de muestreo de agua, a veces es aconsejable escribir directamente en la botella con un lápiz a prueba de agua. Las etiquetas adhesivas no deberán colocarse en botellas frías o húmedas ya que pueden despegarse. Puede ser efectivo colocar etiquetas a prueba de agua antes de la tome de muestra. Solo deberá rotularse la botella, nunca la tapa. Deberá utilizarse un marcador a prueba de agua. Aunque el personal responsable, en forma conjunta, con el laboratorio analítico determinaran la codificación especial pare las etiquetas, la información que se especifica a continuación es común en sodas ellas: nombre de la mina fecha de muestreo estación de muestreo y numero de muestra preservada, código de análisis. La lista de embarque que se incluirá con cada juego de muestras, deberá: consignar todos los números de muestras, así como el análisis requerido pare cada una de la hoja de datos de campo pare cada estación); describir los tipos de muestras (aguas superficiales, aguas subterráneas, etc.) consignar las técnicas de preservación empleadas pare cada muestra; enumerar la fecha de la muestra, forma y detalle de traslado, el nombre de la compañía, la dirección, el nombre de la persona con la que se efectuara el contacto y el numero, así como cualquier requisito especial para el manipuleo, análisis e informes de datos, la garantía de calidad y el control de calidad. También, puede ser útil para el laboratorio marcar las muestras que se supone tendrán concentraciones particularmente altas o bajas de algún parámetro a comparación de las otras muestras. El supervisor deberá conservar el original de la lista de embarque. Almacenamiento, manipuleo y embarque: Las muestras de agua deberán enviarse al laboratorio a la brevedad posible. Durante el almacenamiento y el transito, las muestras deberán conservarse en un contenedor fresco, oscuro y en posición vertical. El transportador deberá notificar al laboratorio el envió de las muestras y establecer un programa regular pare los embarques. El laboratorio deberá notificar al transportador la recepción de las muestras, de acuerdo con la lista de embarque adjunta.

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