Aprovechamiento de relaves con fines de agregados en la fabricación de adoquines a partir de la composición mineralógica en la planta de beneficio Alto Vizcaya.

Abstract

El presente trabajo investigativo de posgrado tiene como propósito evaluar qué viable es aprovechar los relaves mineros de la planta de beneficio Alto Vizcaya de manera sustentable conociendo su condición mineralógica y poniendo en análisis la resistencia a la compresión y la incidencia en el factor agua al integrar un 30% de relave en los agregados que constituyen los adoquines de hormigón. Para ello se estableció un muestreo sistemático donde se obtuvieron 9 muestras representativas de relave a diferentes sitios y profundidades no menores a 70cm, análisis mineralógico del relave con métodos de fluorescencia de rayos x para elementos mayoritarios (> 1%) de silicio, aluminio, azufre, hierro, calcio, potasio, espectroscopía de emisión óptica (ICP – OES) para elementos traza (≤0,1%) como el magnesio, cobre, mercurio, plata, arsénico y difractometría de rayos x con lo que se determinó semicuantificaciones de cuarzo, pirita, clorita, titanomagnetita, biotita, además se evaluó el nivel cuali - cuantitativo de contaminación del relave acoplando el índice de geoacumulación obteniendo una rango de no contaminado a moderado y fuertemente contaminado, se llevó a cabo la fabricación artesanal de adoquines a escala menor con un 30% de relave en su sustitución por arena de los cuales se derivó las pruebas a la compresión y un ensayo de lixiviación como acciones primordiales de la investigación, al analizar la incidencia en el factor agua mediante la prueba de lixiviación por 14 días acoplando el método 1315 provisto por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y comparando con muestras de agua a partir del lavado de relave por 12 horas se determinó que los iones liberados especialmente de los elementos químicos y parámetros con mayor control ambiental que poseen valores de fondo son: aluminio (Al) (1,29mg/l), arsénico (As) (˂0,001mg/l), cianuro (CN-) (0,005mg/l), cobre (Cu) (˂0,05mg/l), hierro (Fe) (˂0,10mg/l), manganeso (Mn) (˂0,11mg/l), mercurio (Hg) (˂0,001mg/l), plata (Ag) (0,09 mg/l), potencial de hidrógeno (PH) (11,92), sólidos totales (972 mg/l), sólidos suspendidos totales (30mg/l), sulfatos (SO4-2) (47,61mg/l) y sulfuros (S-2) (3,00µg/l ), la mayoría no sobrepasan los límites máximos permisibles para descarga a cuerpos de agua dulce que establece el Acuerdo Ministerial 097 – A, como: aluminio (Al) (5,00 mg/l), arsénico (As) (0,10mg/l), cianuro (CN-) (0,10mg/l), cobre (Cu) (1,00mg/l), hierro (Fe) (10mg/l), manganeso (Mn) (2,00mg/l), mercurio (Hg) (0,005mg/l), plata (Ag) (0,1mg/l), potencial de hidrógeno (PH) (6 a 9), sólidos totales (1600mg/l), sólidos suspendidos totales (130mg/l), sulfatos (SO4-2) (1000mg/l) y sulfuros (S-2) (0,5mg/l ), por otra parte se demuestra que la dosificación empleada en la elaboración de adoquines con 30% de relave modifica el PH del agua volviéndola alcalina; al aplicar la norma INEN 1488 se obtuvieron las resistencias características a la compresión de los adoquines normales (sin relve) de 31,15Mpa, mientras que para los adoquines con 30% de relave se obtuvo 30,56Mpa con una reducción de 0,59 Mpa (1,89%), determinando que la composición mineralógica no mejora la resistencia del adoquín a los 28 días de fraguado, sin embargo al ser construidos de manera artesanal cumplen con la norma INEN 1488 en lo que respecta a uso para tránsito peatonal así como para estacionamientos y calles residenciales cuyo decrecimiento de la resistencia a la compresión se le atribuye principalmente a la granulometría muy fina del relave semejante a un suelo de grano limo – arcilloso (A – 4 a A – 7) según la ASSHTO ya que los porcentajes de los proporciones pasantes son el 63,04% limos y 22,26% dentro de una arcilla.

Palabras clave: relaves mineros, composición mineralógica, adoquines de hormigón, prueba de lixiviación.