Caracterización física, química y mineralógica del tranque de relaves n°1, ex-planta la cocinera, Región de Coquimbo, Provincia de Limarí, Chile.

Abstract

La presente memoria de título aborda en detalle la caracterización física, química y mineralógica del tranque actualmente inactivo y más antiguo de la Ex-Planta La Cocinera (Tranque de relaves N°1) ubicado a 5 km al norte de Ovalle, a través del análisis de 9 muestras de escoria de cobre representativas procedentes de 6 pozos de sondaje (A, A2, A4, B, C y D). El material extraído y depositado en el lugar de estudio, deriva principalmente de escorias retrabajadas provenientes de las fundiciones Paipote y Ventanas, de la mina homónima La Cocinera y del yacimiento Panulcillo, correspondiente a un depósito tipo skarn cuprífero desarrollado en rocas sedimentarias del Cretácico Inferior intruidas por plutones dioríticos del Cretácico Superior, donde se extraían óxidos y sulfuros de cobre. El trabajo tiene como propósito caracterizar el material extraído del sector de estudio procedente principalmente de hornos de fundición utilizados antiguamente en el tratamiento del material para la extracción del cobre, y así identificar elementos potencialmente recuperables desde el relave, y que además logren disminuir el impacto ambiental de contaminación que estos pueden ocasionar. Para ello, las muestras se observaron con lupa binocular, se estudió la granulometría por medio de difracción láser, fueron sometidas a difracción de rayos X, para roca total y fracción argílica (0,45-2μm) y se sometieron a espectrometría por fluorescencia de rayos X. Los resultados exhiben que las muestras están compuestas principalmente de silicatos (cuarzo, clorita, diópsido, fayalita, ortoclasa, epidota, albita, grosularia, biotita, muscovita, ferrosilita), sulfuros (pirita, marcasita, calcopirita, bornita, covelina, esfelarita), sulfatos y carbonatos (yeso, azurita, calcita, jarosita) y óxidos e hidróxidos (hematita, magnetita, baddeleyita, goethita, espinela, rutilo). Según lo obtenido por los análisis químicos realizados, se presenta una concordancia en la información, los principales óxidos encontrados son SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO, SO3, MgO, Na2O y K2O, además de concentraciones cobre, zinc, titanio, fosforo y manganeso que superan el 1%. Las muestras presentan además características ácidas derivadas de su composición química. Los análisis de difracción laser indican una granulometría de tamaño arena muy fina <1/8 mm. El gran tonelaje disponible en el tranque estudiado (1.370.000 ton de escorias y skarn), su tamaño granulométrico de arena muy fina (<1/8 mm) al ser mayoritariamente material retrabajado, así como su apreciable contenido de hierro y cobre harían viable económicamente, así como también desde el punto de la sostenibilidad, la recuperación de esos elementos. Lo anterior sería posible mediante técnicas de reprocesamiento minero como flotación con adición de reactivos (xantatos, difosfatos, entre otros) para la recuperación de cobre, lixiviación con ácido sulfúrico y férrica para la recuperación de cobre y zinc y por ultimo un circuito de concentración magnética modificada para la recuperación de hierro. Finalmente son innegables los riesgos ambientales asociados a un relave abandonado, reconociéndose en diversas publicaciones asociadas a nuestro sector de estudio, riesgos de tipo: hidrogeológico por la cercanía de este descarte minero a uno de los afluentes secundarios de Río Limarí (Estero el Ingenio) presentando posibles infiltraciones de metales (Fe2O3, Cu, Co, Ni, Sb, Hg) a los suelos y aguas subterráneas; riesgo por generación de polvo, puesto que en la parte superior del sector se presenta material particulado fino que entra en suspensión eólica y afecta directamente en las plantaciones cercanas, impidiendo el proceso de fotosíntesis, la fecundación de las flores y calidad de los árboles frutales; y por último el riesgo sísmico como el ocurrido en el terremoto del 14 de octubre de 1997, que produjo una falla por licuefacción y deslizamiento en el tranque estudiado. Todo esto puede ser mitigado de diversas maneras destacándose la utilización de plantas para apoyar este proceso, así la contaminación eólica se disminuye a través de unos paravientos vegetales, la contaminación hídrica puede ser solucionada mediante piscinas fitodepuradoras y la contaminación de los suelos mediante la fitoremediación. Este trabajo es una primera aproximación a la caracterización del sector correspondiente al Tranque de Relaves N°1 de la Ex-Planta la Cocinera, además de la proposición de técnicas de apoyo al cierre de este pasivo minero que ya se encuentra en proceso. A razón de la presencia de vegetación en la parte superior de la zona de estudio, este trabajo queda abierto a futuras investigaciones, relacionadas con el retrabajo parcial de este descarte minero, para la recuperación de elementos de importancia económica, puesto que de ser viable, no hubiera sido posible mejorar el volumen y morfología del relave. Por último, es el primer paso a investigaciones ligadas a la geología ambiental, con la realización de técnicas como extracciones secuenciales, para analizar el grado de peligro real de los elementos presentes identificados inicialmente en esta memoria de título.