Drenagem Ácida de Mina (AMD)

Transcrição

1 Drenagem Ácida de Mina (AMD) A oxidação dos sulfuretos (1) Sulfetos são minerais raros na crosta da Terra. No entanto, em determinadas situações geológicas abundância desses minerais aumenta, chegando a tornar-se a maioria. O alto teor de sulfetos de Au, Ag, Fe, Cu, Zn e Pb ou ácido sulfúrico obtenção levaram a sua exploração e utilização pelo homem ao longo da história. Pirita (FeS2) é o sulfeto mais comum na natureza, encontrado em formações hidrotermais, ígnea e depósitos sedimentares. Acumulação e sulfeto maciço detalhado muito grão fino, muito característico da Faixa Piritosa Ibérica. Mina Almagrera, Calanas. (Fonte: AMAyA). Os sulfetos são estáveis e altamente insolúvel sob as condições redutoras existentes no subsolo. Mas a exposição a condições atmosféricas desses minerais desestabilizando sua estrutura através de reações de oxidação. O agente oxidante para este processo ocorrer pode ser oxigénio (O2) ou férrico (Fe3 +). Além disso, dependendo da presença ou ausência de microrganismos, que catalisam reacções que discutem intempéries abiótico e biótico, respectivamente oxidação. Em contacto com a atmosfera (oxidação abiótica de pirita) (1) Em contacto com o ar e água na presença da oxidação directa de pirite ocorre: FeS 2 + 7/2 O 2 + H 2 O Fe SO H + Ou seja, ocorre acidez e Fe sulfatos e lançou, juntamente com outros elementos acessórios (As, Cd, Co, Ni, Pb, etc) para um maior ou menor grau, fazem parte de pirita. Disponibilidade de oxigênio é, portanto, essencial para a oxidação de sulfetos.

2 Quando circula superfície de lixiviados ferro ferroso é oxidado em férrico rapidamente, produzindo precipitados que dão a água avermelhada característica sua (fonte: AMAyA)

3 Exemplo de uma massa de sulfuretos expostos a condições atmosféricas artificialmente, através da abertura de uma vala exploração. Soldado Mine (município de Aracena) (fonte: AMAyA)

4 Um ciclo sem fim (oxidação da pirita biótico) (1) A oxidação da pirita abiótico é um processo muito lento e, portanto, não produziria um sério problema ambiental. Contudo, na natureza, é encontrado que a taxa destas reacções é muito maior, devido ao funcionamento de certas bactérias Quimiolitotróficas (aqueles que são "alimentados" a um substrato inorgânico). Estes microrganismos, tais como Acidithiobacillus ferrooxidans, ferrooxidans Leptospirillum e thiooxidans Acidithiobacillus, têm crescimento ótimo em ph ácido, para catalisar as reações de oxidação e obtenção de energia neste processo. Detalhe de bactérias no desenvolvimento AMD. O complexo de mineração Viñas, Calanas. (Fonte: AMAyA) Especialmente importante é o aumento da taxa de oxidação de Fe2 + a Fe3 +, que foi o factor limitante de todo o processo de abiótico. Bactéria Acidithiobacillus ferrooxidans pode acelerar essa reação até vezes. Aumentando a concentração de Fe3 + aumento da oxidação indirecta de pirite, que gera mais e mais uma vez Fe2 + é oxidado a Fe3 +, de modo que estas reacções são realimentadas num ciclo sem fim ocorrer.

5 As causas naturais e antropogênicas (1) A oxidação da pirita e outros sulfeto ocorre naturalmente na parte dos depósitos de sulfetos que afloram na superfície, neste caso sendo chamada drenagem ácida (ARD ou sigla em Inglês Acid Rock Drenagem). Breve panorâmica de San Miguel. Na parte superior e na parte inferior é observada com um desenvolvimento de cor vermelha gossan (produto ARD) que foi em relação à posição da mesa de água, como evidenciado pelo seu contacto horizontal com o nível imediatamente abaixo daquele no reclinada caso consiste de um stockwork de sulfeto de entre as rochas vulcânicas. (Fonte: Amaya) Por outro lado, raramente metais tipicamente encontrado na forma pura na natureza, mas são parte da estrutura dos minerais. A atividade de mineração começa com a extração do mineral, que deve então ser concentrado e purificado para uso comercial por processamento ou beneficiamento de minério e metalurgia extrativa. Corte Mina projeto, Tharsis e lixeiras na antiga mina de planta industrial em Calanas Almagrera (fonte: AMAyA)

6 Todos estes processos aumentam muito os processos de oxidação da pirita, neste caso, ser referido o meu drenagem ácida (AMD ou ácida de mina de drenagem em Inglês). A drenagem ácida de mina produz o mesmo resultado que a drenagem ácida: acidez, sulfatos e metais tóxicos e metalóides, mas em quantidades muito maiores, devido à criação de grandes depósitos de resíduos de extracção, a criação de quilômetros de túneis e galerias pela entrada de oxigênio atmosférico, métodos operacionais e tratamentos utilizados historicamente (como os tecelões), cavando grande poço aberto curtas, fundições e bacias de rejeitos de atividade hidrometalurgia. (3) Fotos de chorume que surgem na Mina Esperanza (túneis e galerias), com um alto teor de Fe 2 + (esquerda) e derramando o rio Odiel de Mina Poderosa (principalmente curto e rejeitos), com mais condições de oxidação e alta proporção de Fe3 + (fonte: Amaya) Um ambiente que não ajuda ( mecanismos de atenuação natural) (1) A alta acidez de mineração chorume ataque faz com que os minerais na ganga ( material que é descartado de um depósito mineral) ou materiais que constituem o curso de rios afetados pela AMD. A dissolução destes sais minerais consumir o ácido, no caso em que no meio de materiais de carbonato de protões libertados durante a oxidação de sulfuretos, tornando-se um mecanismo para a atenuação natural de poluição são neutralizados. A abundância destes minerais na vizinhança dos sulfuretos, e a sua capacidade para neutralizar o lixiviado determinar se as condições ácidas ou neutras apresentada. Por exemplo área de Linares, onde também houve um importante sulfetos de mineração (principalmente galena ) acidificação há problemas devido à existência de uma gangue carbonato. No entanto, a capacidade de neutralização dos materiais da Faixa Piritosa Ibérica é muito baixa.

7 Vista parcial do complexo de mineração das videiras, onde a remoção de resíduos foram realizadas (como parte do trabalho de restauração deste espaço degradado pela mineração de metais, conduzido por AMAyA) expôs materiais de substrato e é possível ver que não só a capacidade de neutralização de baixo, mas não é ainda um elevado potencial para a geração da AMD. (Fonte: AMAyA) Da mesma forma, nas bacias dos rios Tinto e Odiel, há poucos materiais carbonatados e alcalinidade da água que flui em córregos e rios é muito baixa, por isso tem muito pouca capacidade de neutralizar a acidez gerada pelo processo oxidação de sulfuretos.

8 Impacto ambiental (2 e 3) Ácida de minas (Inglês AMD, Ácido Mina Drenagem) de drenagem é o aparecimento de água com ph tipicamente entre 2 e 4 e altas concentrações de metais tóxicos, como resultado da exposição do metal durante subaéreo mineração sulfureto. Na fotografia o fluxo canyon chegar a Tintillo Escorial, observa-se que o contato com a margem de água ácida vegetação e macrófitas desaparece (fonte: panoramio.com) Processos AMD são um dos tipos mais graves de poluição da água, por sua natureza, a extensão ea dificuldade de resolução, bem como os custos econômicos da recuperação tradicional. Os rios afectados por este tipo de poluição são caracterizados pela sua acidez, bem como o elevado teor de sulfatos e metais pesados da água e do teor em metais dos sedimentos. Faixa de Danos alterações subletais de alguns indivíduos de ecossistemas afectados nos casos de poluição muito fraco, com problemas associados de bioacumulação e biomagnificação até o desaparecimento da fauna dos rios e perda de recursos hídricos para se tornar inutilizável o água para consumo humano, agrícola ou industrial.

9 Impacto sobre as grandes obras hidráulicas (1 e 4) Um aspecto importante da poluição por drenagem ácida de mina é a condição em grandes obras hidráulicas. Assim, com as descargas ácidas de mina de São Domingos (Portugal) afetando barragem Chanza, ou das minas de ferreiro e Lagunazo atingindo o reservatório Andévalo, sendo estas as maiores reservas de água potável para fornecer Huelva. Outro problema importante é os sedimentos de fundo representam esses reservatórios que funcionam como sumidouros de poluição devido à precipitação e coprecipitação / adsorção de elementos tóxicos. Ortofotografia em que a descarga ácida de mina de São Domingos (Portugal) para Chanza reservatório (fonte: Google Earth) é observado Além disso, a drenagem ácida de mina afeta não apenas grande obras hidráulicas atual no IPF mas futuro hipoteca. Neste sentido, as estimativas feitas na qualidade da água do futuro reservatório Alcolea, enfatiza que esta água não pode ser usado diretamente na agricultura ou para qualquer outra finalidade.

10 Alcolea Ponte no curso inferior do rio Odiel, a barragem do reservatório Alcolea futuro será localizado nas proximidades (fonte: panoramio.com) Impacto sobre o estuário da Ria de Huelva ( 1) Da mesma forma, o impacto ambiental no estuário da Ria de Huelva causados por poluentes transportados pelos rios Tinto e Odiel até que ele é muito importante. Assim, o rio Odiel é a principal fonte de metais e sulfatos para a Ria de Huelva, com mais de 80 % da contribuição de manganês e níquel, e entre 70 e 80 % da contribuição de sulfatos, alumínio, cobalto e zinco. Rio Vermelho Odiel apenas excede a carga tóxica de chumbo e especialmente de ferro ( 69 % do total ). A maior parte dos elementos tóxicos precipitar quando as águas ácidas do rios Tinto e Odiel misturar no estuário da Ria de Huelva com água do mar. Esta é uma melhoria da qualidade da água, no entanto, estes elementos tóxicos são retidos nos sedimentos produzem poluição. Dependendo das condições ambientais ( ph, salinidade, potencial redox, etc. ) Alguns destes elementos são biodisponíveis e representam um grande problema ambiental para entrar na cadeia alimentar. União do estuário dos rios Tinto e Odiel, em Huelva estuário (fonte: panoramio.com)

11 Aporte a los mares y océanos (1) No obstante, algunos elementos tóxicos más móviles en estas condiciones, como el zinc, llegan al Golfo de Cádiz en concentraciones significativas produciendo la contaminación de los sedimentos del litoral e incluso penetran en determinadas épocas en el Mediterráneo. La magnitud de la contaminación minera de los ríos Tinto y Odiel queda claramente manifestada si comparamos estas cantidades con los flujos globales que todos los ríos del mundo transportan hasta el océano (GESAMP, 1987); las cantidades transportadas por los ríos Tinto y Odiel suponen aproximadamente el 15% del cobre y el 47% del zinc. Es decir, estos dos pequeños ríos de la provincia de Huelva transportan casi la mitad del zinc aportado por todos los ríos del mundo a los mares y océanos. (1) Miguel-Sarmiento, A., Nieto-Líñán, J.M., Olías-Álvarez, M., Ruiz-Cánovas, C La Contaminación Minera de los Ríos Tinto y Odiel. Disponible en: Junta de Andalucía (2) Impacto y Riesgo Ambiental de las Actividades Minero-Metalúrgicas. (3) J.A. Grande, T. Gómez, M.L. de la Torre, T. Valente, C. Barranco. V. Domínguez, J. Graiño Drenaje ácido de mina y metales disueltos: del impacto ambiental al patrimonio minero. Aplicación al caso de mina herrerías en la faja pirítica ibérica. Patrimonio geológico y minero. Una apuesta por el desarrollo sostenible, (4) Canovas, C.R., Galván, L., Nieto, J.M., Olías, M., Sarmiento, A.M Sobre la calidad del agua del futuro embalse de Alcolea (Cuenca del río Odiel, Huelva). GEOGACETA, 42: 59-62