Tratamiento de dam
Páginas: 16 (3997 palabras)
Publicado: 30 de julio de 2010
I. NTRODUCCION
La industria de explotación minera es una de las actividades más problemáticas en todo el mundo. La extracción minera y su proceso son fuente de muchos contaminantes que están dispuestos en el ambiente, de ahí la contaminación del agua, el suelo y el aire. La exposición de los minerales sulfurosos al aire, agua, procesos microbianos y oxidación produce drenaje ácido de mina,caracterizado por su alta acidez y alta cantidad de metales pesados disueltos. Cuando esta agua contaminada alcanza los cuerpos del agua, las alteraciones del ecosistema de hecho ocurrirán. La flora y la fauna pueden ser afectadas y los recursos hídricos pueden tornarse dañinos para el consumo humano o los propósitos agrícolas e industriales. También la infiltración del drenaje ácido de la mina puedecontaminar suelos y el agua subterránea.
II. OBJETIVOS
-Determinar cuales son los métodos comunes de tratamiento de drenaje acido
-Analizar cual de estos métodos es el mas factible
III. DRENAJE ACIDO DE UNA MINA (DAM)
1. ¿Que es un DAM?
Drenaje ácido de mina es el agua contaminada originada de la explotación minera, ya sea superficial o profunda, típicamente de alta acidez, ricaen sulfato y con niveles elevados de metales pesados, principalmente hierro, manganeso y aluminio. Debido a la alta cantidad de hierro oxidado, el drenaje ácido de la mina es a menudo rojizo coloreado.
Las concentraciones medidas del drenaje de la mina de carbón se extienden a partir del 50 a 300 mgFe/L, 20 a 30 mgMn/L, 20 a 2000 mg SO42-/L, y 3,0 a 5,5 unidades estándares del pH.
2.- ¿Cómose forma el DAM?
El drenaje ácido de la mina ocurre cuando los minerales del sulfuro se ponen en contacto con el oxígeno y el agua, condiciones favorables para su oxidación química o a la oxidación rápida por bacterias tales como Thiobacillus ferrooxidans. Algunos autotrophs de hierros oxidados tales como Leptospirillum ferroxidans, Thiobacillus thiooxidans y Sulfolobolus brierleyii se puedenasociar también a la oxidación mineral biológica.
La alta acidez de DAM es causada a menudo por la oxidación de la pirita, la forma cristalina del sulfuro del hierro (FeS2). Como resultado de esa oxidación, el ácido sulfúrico se genera dando condiciones ácidas a los efluentes de la mina. La pirita es comúnmente asociada tanto con las situaciones de minas de carbón como las minas de metal, “peroel drenaje ácido de minas de metal presenta un problema más severo que la mayoría de drenajes de mina de carbón porque los agentes prioritarios de contaminación tal como AS, Cd, Pb, Hg, Cu y Zn pueden estar presentes en peligrosas concentraciones.
OXIDACION DE LA PIRITA
La pirita, el mineral más común de sulfuro, se puede oxidar por mecanismos directos. Estos mecanismos han sido explicadospor Silver (1989), y son ilustrados por la serie siguiente de ecuaciones:
4FeS2 (s) + 4H2O + 14 O2 = > 4 FeSO4 + 4H2SO4 (1)
4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 = > 2Fe2(SO4)3 + 2H2O (2)
_________________________________________
4FeS2 + 15O2 + 2H2O = > 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4 (3)
La ecuación (1) muestra la oxidación directa de la pirita con formación de sulfato ferroso, que es entonces oxidado asulfato férrico, en la ecuación (2) los "microorganismos pueden catalizar significativamente el índice de oxidación de la pirita especialmente cuando median la oxidación de FE (III) a FE (III)" . El ion férrico formado puede entonces oxidar rápidamente el mineral según la ecuación (4):
2FeS2 + 2Fe2(SO4)3 = > 6FeSO4 + 4S° (4)
O puede ser hidrolizado produciendo el hidróxido férrico comoprecipitado:
Fe+3 + 3H2O = > Fe(OH)3 (s) + ion ferroso de 3H+ (5)
El ión ferroso (ecuación 4) puede entonces ser oxidado biológicamente al ion férrico, y del sulfuro elemental al ácido sulfúrico.
OXIDACION DE LA CALCOPIRITA
CuFeS2 + 4O2⌫CuSO4 +FeSO4
3. METODOS MÁS COMUNES DEL TRATAMIENTO DEL DAM
Los métodos para el control del drenaje ácido de minas se pueden clasificar en...
La industria de explotación minera es una de las actividades más problemáticas en todo el mundo. La extracción minera y su proceso son fuente de muchos contaminantes que están dispuestos en el ambiente, de ahí la contaminación del agua, el suelo y el aire. La exposición de los minerales sulfurosos al aire, agua, procesos microbianos y oxidación produce drenaje ácido de mina,caracterizado por su alta acidez y alta cantidad de metales pesados disueltos. Cuando esta agua contaminada alcanza los cuerpos del agua, las alteraciones del ecosistema de hecho ocurrirán. La flora y la fauna pueden ser afectadas y los recursos hídricos pueden tornarse dañinos para el consumo humano o los propósitos agrícolas e industriales. También la infiltración del drenaje ácido de la mina puedecontaminar suelos y el agua subterránea.
II. OBJETIVOS
-Determinar cuales son los métodos comunes de tratamiento de drenaje acido
-Analizar cual de estos métodos es el mas factible
III. DRENAJE ACIDO DE UNA MINA (DAM)
1. ¿Que es un DAM?
Drenaje ácido de mina es el agua contaminada originada de la explotación minera, ya sea superficial o profunda, típicamente de alta acidez, ricaen sulfato y con niveles elevados de metales pesados, principalmente hierro, manganeso y aluminio. Debido a la alta cantidad de hierro oxidado, el drenaje ácido de la mina es a menudo rojizo coloreado.
Las concentraciones medidas del drenaje de la mina de carbón se extienden a partir del 50 a 300 mgFe/L, 20 a 30 mgMn/L, 20 a 2000 mg SO42-/L, y 3,0 a 5,5 unidades estándares del pH.
2.- ¿Cómose forma el DAM?
El drenaje ácido de la mina ocurre cuando los minerales del sulfuro se ponen en contacto con el oxígeno y el agua, condiciones favorables para su oxidación química o a la oxidación rápida por bacterias tales como Thiobacillus ferrooxidans. Algunos autotrophs de hierros oxidados tales como Leptospirillum ferroxidans, Thiobacillus thiooxidans y Sulfolobolus brierleyii se puedenasociar también a la oxidación mineral biológica.
La alta acidez de DAM es causada a menudo por la oxidación de la pirita, la forma cristalina del sulfuro del hierro (FeS2). Como resultado de esa oxidación, el ácido sulfúrico se genera dando condiciones ácidas a los efluentes de la mina. La pirita es comúnmente asociada tanto con las situaciones de minas de carbón como las minas de metal, “peroel drenaje ácido de minas de metal presenta un problema más severo que la mayoría de drenajes de mina de carbón porque los agentes prioritarios de contaminación tal como AS, Cd, Pb, Hg, Cu y Zn pueden estar presentes en peligrosas concentraciones.
OXIDACION DE LA PIRITA
La pirita, el mineral más común de sulfuro, se puede oxidar por mecanismos directos. Estos mecanismos han sido explicadospor Silver (1989), y son ilustrados por la serie siguiente de ecuaciones:
4FeS2 (s) + 4H2O + 14 O2 = > 4 FeSO4 + 4H2SO4 (1)
4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 = > 2Fe2(SO4)3 + 2H2O (2)
_________________________________________
4FeS2 + 15O2 + 2H2O = > 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4 (3)
La ecuación (1) muestra la oxidación directa de la pirita con formación de sulfato ferroso, que es entonces oxidado asulfato férrico, en la ecuación (2) los "microorganismos pueden catalizar significativamente el índice de oxidación de la pirita especialmente cuando median la oxidación de FE (III) a FE (III)" . El ion férrico formado puede entonces oxidar rápidamente el mineral según la ecuación (4):
2FeS2 + 2Fe2(SO4)3 = > 6FeSO4 + 4S° (4)
O puede ser hidrolizado produciendo el hidróxido férrico comoprecipitado:
Fe+3 + 3H2O = > Fe(OH)3 (s) + ion ferroso de 3H+ (5)
El ión ferroso (ecuación 4) puede entonces ser oxidado biológicamente al ion férrico, y del sulfuro elemental al ácido sulfúrico.
OXIDACION DE LA CALCOPIRITA
CuFeS2 + 4O2⌫CuSO4 +FeSO4
3. METODOS MÁS COMUNES DEL TRATAMIENTO DEL DAM
Los métodos para el control del drenaje ácido de minas se pueden clasificar en...
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