Determinación De Posible Drenaje Ácido De Mina Y Caracterización De Jales Mineros Provenientes De La Mina Cerro De Mercado, Durango, México

Abstract

La mina Cerro de Mercado, ubicada en el estado de Durango, México, ha almacenado jales durante el proceso de extracción de hematita y magnetita durante aproximadamente 80 años. La presente investigación tuvo como objetivo llevar caracterizar los jales de la presa Boleo Estrella de la mina Cerro de Mercado y determinar el potencial de generación de drenaje ácido, considerando la Norma Oficial Mexicana NOM-141-SEMARNAT-2003. El muestreo se realizó de acuerdo con la Norma Mexicana NMX-AA-132-SCFI-2006 y se obtuvieron 27 muestras en 16.2 ha de la superficie de la presa. Como resultado de la caracterización de dichos residuos, se obtuvieron valores de pH alcalinos y concentraciones mínimas de azufre y sulfatos; la relación potencial de neutralización/potencial de acidez fue mayor a 1.2, lo que indica que no son generadores potenciales de drenaje ácido. Por otro lado, la determinación de metales y metaloides considerados elementos potencialmente tóxicos presentes en las muestras de jales, evidencian la presencia de arsénico (As) y bario (Ba) en valores inferiores a los límites máximos permisibles (LMP) indicados en la NOM-157 SEMARNAT-2009; asimismo, el 22.2 % de dichas muestras está dentro de los LMP establecidos para cromo (Cr) y el 77.8 % se halla ligeramente por encima de los LMP. En el 66.7 % de los jales muestreados no se detectó antimonio (Sb); sin embargo, el 33.3 % restante contiene Sb en cantidades superiores a los LMP. De acuerdo con el estudio realizado, se puede deducir que los jales analizados no generan drenaje ácido y en las condiciones ambientales actuales, aun con la presencia de Cr y Sb, no presentan peligro para el ambiente.

Evaluation of the danger of a tailings pile belonging to an active mine through its characterization and a dispersion model

“…According to the Tables 2 and 3 , there are potential toxic elements such as arsenic and lead present in the samples. Furthermore, in some samples where sulfur was detected, however, analyzing the contrast of the images, it is noted that the surrounding particles that contain this element are mostly carbonates (calcite, magnesite, smithsonite, principally), so in the presence of water, they can neutralize to sulfuric acid generated by sulfur and thus avoiding the formation of acid drainage and the leaching of toxic metals, which is also justified with the pH values obtained (García et al, 2017 ; Salas Urviola et al, 2020a , 2020b ).…”

“…The samples have a slightly neutral-alkaline pH, this may be due to the fact that there are minerals with neutralization capacity such as carbonates and a low concentration of acid-forming components such as pyrites (Armienta et al, 2004 ; Corona Sánchez et al, 2021 ; Espinosa et al, 2009 ). Due to these values, it can be said that there is also a low mobility towards aquifers of dangerous toxic elements because it is necessary to have acid conditions in the environment for this to happen (Salas-Luevano et al, 2021 ; Salas Urviola et al, 2020a , 2020b ). It should be noted that the survey was carried out from the top to the base of the dam (Figure S1 ), beginning with point z-1 and as the numbering increases, it is closer to the base with point z-10.…”

“…The literature suggests that due to the measured particle size, both As and Pb can cause harm to the population and the environment through direct inhalation of the tailings. However, the measured pH values and sample characterization suggest that the abundance of carbonates and the basic pH of the samples will result in low dilution of both As and Pb in bodies of water, forming insoluble species and not generating acid drainage (Armienta et al, 2016 ; Gavilán-García et al, 2020 ; Gavilán García et al, 2017 et al, 2017 ; Kossoff et al, 2014 ; Salas Urviola et al, 2020a , 2020b ).

Fig.

…”

“…(Corrales-Pérez & Romero, 2013 ; Kossoff et al, 2014 ; Solà et al, 2004 ). However, a first approximation of the site’s dangerousness could be made based on the characterization of the particulate matter from tailings using different analytical techniques and determining the total concentrations of potentially toxic elements and comparing them with the maximum permissible limits established by governmental or international organizations (Gavilán-García et al, 2020 ; Loredo-Portales et al, 2020 ; Salas Urviola et al, 2020a , 2020b ). Dispersion modeling of tailings’ particles into the air can be done by having the availability of data and representative inventories of particle emissions that are essential for an environmental risk assessment and provide the basis for the analysis of the environmental fate of these tailings’ emissions (Richardson et al, 2019a , 2019b ).…”

Efecto del compostaje de desechos orgánicos municipales en la enmendación del drenaje ácido de mina

“…Los desechos de la mina en la presa de relaves se han erosionado, creando una sobrecarga a su alrededor, además, este proceso produce aguas residuales altamente ácidas con altas concentraciones en Pb, Fe, Cu y Zn, así mismo la calidad del agua en los arroyos se vio afectada con pH bajo (pH<4) encontrándose presencia de metales pesados que superaron los límites máximos permisibles del agua potable (6). Por otra parte, el drenaje ácido de mina es menos probable cuando el CaCO3 es alto ya que neutraliza la presencia de los sulfuros en el suelo (7).…”