Introducción a la Ciencia Minera
Hay dos tipos de minería, determinada por la ubicación de los depósitos minerales: a cielo abierto y subterránea.
Para la minería a cielo abierto, se excavan pozos grandes en el suelo y se utilizan explosivos para liberar trozos de mineral que luego se refinan. El proceso de refinación es la separación de los minerales valiosos de la roca circundante. El método real utilizado depende del tipo de mineral que se extraiga.
Los dos tipos de minería subterránea son roca dura y roca blanda. La extracción de roca dura se refiere a la extracción de minerales en el mineral duro, como gemas o metales. La extracción de rocas blandas es la extracción realizada en rocas sedimentarias más suaves, que incluye la extracción de petróleo o carbón. En la minería subterránea, los pozos de acceso se excavan en el suelo donde, según la forma y el tamaño del yacimiento, se pueden cavar túneles laterales. Dependiendo de los detalles de la ubicación del proyecto minero, el mineral se extrae de los túneles subterráneos de forma predeterminada para su refinamiento.
Procesamiento de minerales
El procesamiento del mineral se realiza de formas un poco diferentes según el mineral. Todos los procesos comienzan con la molienda del mineral para separar los minerales valiosos de la roca circundante (ganga). El mineral se descompone en pequeños trozos de arena. Luego, el mineral se mezcla en una solución líquida para "flotar" el mineral deseado y separar la mayor cantidad de ganga posible. Luego se lleva a cabo un proceso de lixiviación. Aquí es donde las diferentes composiciones minerales se vuelven importantes, los aditivos del estiércol líquido dependen de qué mineral se está refinando.Se puede encontrar más información en inglés acerca del procesamiento de minerales comunes en las siguientes páginas web externas:
Oro,
Cobre,
Molibdeno,
Plata,
Zinc, y
Acero.
Después del procesamiento del mineral, los desechos sobrantes no pueden ser eliminados fácilmente. El método de eliminación más común es almacenar los desechos, o relaves, en un estanque donde el agua se separa de los sólidos. Esta separación del agua de los desechos sólidos ayuda a atrapar las pequeñas partículas químicas para que no se transporten al aire. Universalmente, los estanques de relaves son piscinas altamente tóxicas donde los minerales peligrosos no tratados, como el cianuro, pueden ser un riesgo ambiental si no se controlan. Hay una multitud de otros métodos de eliminación de relaves, como el relleno de minas subterráneas y el apilamiento en seco, pero el enfoque más económico y simple para una empresa minera es un estanque de relaves.
Riesgos ambientales y el monitoreo de estos
Es difícil enumerar categóricamente todos los posibles riesgos ambientales relacionados con la minería debido a la diversidad de las prácticas mineras y su regulación, la geología única de cada mina y las consecuencias desconocidas relacionadas con el cambio climático, como el incremento e intensidad de los desastres naturales.A pesar de la gran cantidad de situaciones hipotéticas, existen algunos riesgos comunes que las comunidades locales pueden monitorear. La mayoría de los contaminantes mineros peligrosos impactan a las comunidades como resultado de negligencia y falta de monitoreo continuo por parte de las compañías extractivas. Si bien la minería perjudica el medio ambiente, la regulación estatal adecuada y la aplicación de las leyes ambientales pueden ayudar a proteger a las comunidades. La documentación fotográfica y los apuntes detallados del daño ambiental alrededor de una mina pueden ser útiles en los litigios.
Drenaje de ácido de minas
Un gran riesgo ambiental derivado de la minería es el drenaje ácido de minas (AMD) que ocurre cuando las rocas sulfurosas se alteran y se exponen al oxígeno en o cerca de cuerpos de agua. Las rocas sulfurosas son altamente ácidas (tienen un pH bajo), lo que hace que el agua sea tóxica para beber. También conocido como drenaje ácido y metalífero o drenaje ácido de roca, el AMD puede ocurrir naturalmente por la erosión, pero la minería aumenta los casos y su frecuencia.En un contexto de extracción, AMD ocurre con mayor frecuencia hacia el final de un ciclo de minería subterránea. Dado que la minería subterránea ocurre debajo de la capa freática, el agua se bombea constantemente desde los túneles hasta que cesan las operaciones de una mina. El agua se contamina y puede causar contaminación de las aguas abajo de la mina. Debido a la composición química del mineral, las minas de cobre suelen ser las culpables comunes de AMD.
La AMD es fácil de reconocer porque cambia la apariencia del agua a simple vista. El agua se convierte en un color naranja oxidado debido al nivel de pH. La alta concentración de minerales potencialmente tóxicos puede diezmar los ecosistemas al matar la vida vegetal y animal. Muchas especies de peces no pueden sobrevivir la contaminación. Además, el agua ya no se puede consumir ni usar para lavar de manera segura. El agua impactada por AMD puede causar irritación severa y quemaduras en la piel de las personas y, si se consume, puede quemar la boca, la garganta y el estómago. El ácido sulfúrico es cancerígeno, pero no existe un examen médico para determinar con precisión la cantidad de exposición. La muestra de agua es necesario para establecer la toxicidad exacta del agua afectada por AMD.
El AMD se puede tratar pasando agua corriente por piedra caliza, lo que ayuda a neutralizar el nivel de pH del agua. Esto se llama "aireación de piedra caliza." Esto, sin embargo, es un proceso complejo y potencialmente costoso. Se recomienda la prevención de AMD.
Cianuro
El cianuro es el químico utilizado en el proceso de refinación de oro y plata. Separa el mineral "valioso" de la roca circundante "inutilizable." Hay dos formas de usar el cianuro de esta manera: lixiviación en pilas y lixiviación en cubas. En la lixiviación en pilas, se rocía una solución de cianuro sobre pilas de mineral que provocan reacciones químicas que hacen que los minerales valiosos (generalmente oro) goteen hacia abajo y se recojan. En la lixiviación en cubas, el mineral se mezcla con la solución de cianuro en una tina grande y los desechos se almacenan en estanques de relaves.El peligro del cianuro es la alta toxicidad de la sustancia química. Si (y cuándo) se derraman los estanques de relaves llenos de cianuro, existen muchos riesgos ambientales y de salud. Si los derrames de cianuro se encuentran con agua subterránea, los acuíferos y las vías fluviales circundantes pueden contaminarse. El cianuro interactúa químicamente muy fácilmente con los organismos vivos porque es un compuesto orgánico a base de carbono. La toxicidad puede ser letal e impredecible.
El cianuro es altamente tóxico para los humanos y la vida acuática cuando se ingiere. La descomposición (y disipación) del cianuro derramado depende de las condiciones ambientales. Esto significa que hay mucha incertidumbre al medir la toxicidad del cianuro después de un derrame.
Una vez que el cianuro se ha derramado, la estrategia de mitigación actual es esperar hasta que el químico se haya disipado lo suficiente como para no ser tóxico. Mientras ocurre la disipación, se pueden liberar gases tóxicos, como el HCN y el cloruro de cianógeno. Estos gases pueden causar complicaciones médicas en un área mucho más amplia debido a su difusión extensa.