estudio del relave abandonado anita, comuna de tiltil y sus posibles implicancias a la comunidad

119 Pages·2017·6.09 MB·Spanish

UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE GEOLOGÍA

ESTUDIO DEL RELAVE ABANDONADO ANITA, COMUNA DE TILTIL Y SUS
POSIBLES IMPLICANCIAS A LA COMUNIDAD

MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE GEÓLOGO

GABRIELA MUÑOZ ARACENA

PROFESOR GUÍA:
RODRIGO LUCA
PROFESOR CO-GUÍA:
FRANCISCO FUENTES IZA

MIEMBROS DE LA COMISIÓN:
MAURICIO CALDERÓN NETTLE
POLDIE OYARZÚN GUIÑEZ
SANTIAGO – CHILE
2017
Resumen
Chile se encuentra situado dentro de una configuración geológica que favorece la
formación de depósitos metálicos con múltiples componentes. En estos yacimientos
en explotación, se generan depósitos de estéril, conocidos como relaves. Los
relaves mineros constituyen residuos tóxicos compuestos por metales pesados, los
cuales, en muchos casos, son depositados en zonas vecinas a asentamientos
humanos, dañando la salud de sus pobladores. Este estudio se centra en un relave
abandonado, de nombre Anita, que se encuentra ubicado en la comuna de Tiltil, en
la provincia de Chacabuco, Región Metropolitana.
El principal objetivo de este trabajo es obtener parámetros químicos y
mineralógicos para caracterizar el relave y establecer sus posibles riesgos para la
comunidad. Para esto se recolectaron 7 muestras en perfil N-S, a las cuales se les
realizaron diferentes análisis: granulometría, descripción por medio de lupa
binocular, análisis de pH y Eh, análisis de difracción de rayos X y test para la
predicción de drenaje ácido. De los análisis, se obtuvo que la difracción de rayos X
arroja mayoritariamente cuarzo con un 44,99% promedio del total de las fases
minerales presentes en el relave, fases como óxidos de cobre no fueron detectadas,
pero si lo fueron fases que podrían ser contaminantes como el cinabrio, la
arsenopirita, y arsenolita. Por otro lado, el ensayo de producción neta de ácido
realizado demuestra que en las paredes del relave se necesitarían 45 y 62 kg de
CaCO equivalente por tonelada para neutralizar el relave, lo que implicaría que
3
tiene un potencial para la generación de drenaje ácido.

Con estos resultados se ha establecido que existen 3 mecanismos de
liberación que causarían contaminación a los alrededores del relave, los cuales
serían: erosión eólica, el arrastre de material, y, por último, la potencialidad de
generar drenaje ácido, con un potencial efecto adverso sobre la flora y fauna del
ambiente receptor, y, además, los posibles riesgos indirectos para la salud.
Agradecimientos
Quiero partir agradeciendo a las personas que me han acompañado en este largo
proceso, que ha sido de los más exigentes y enriquecedores de toda mi vida.
Agradecer a los profesores Rodrigo Luca, Francisco Fuentes, Mauricio Calderón y
Poldie Oyarzún por su apoyo y ayuda en los momentos en que los procesos de
escritura de este trabajo quedaban parados y por guiarme a un tema tan interesante
como lo fue este.
A Daniela Pla por su disposición a ayudarnos a realizar los ensayos de laboratorio,
realizados en los laboratorios de Geología. También se agradece los análisis
realizados en L.A.S (Laboratorio de Análisis de Sólidos) y los equipos prestados por
ese mismo laboratorio.
A Felipe Herrera y Gonzalo Jorquera por ser un equipo de trabajo entretenido y de
donde pudimos nutrirnos mutuamente con las ideas y la realización de ensayos.
A mi familia, por estar toda la vida conmigo, apoyarme y animarme cuando lo
necesitaba, en especial a mi madre, ya que, sin sus consejos, muchos de estos
años no habrían pasado tan bien como fueron al final gracias a su apoyo
incondicional.
A mis amigos y colegas por los momentos de ocio, de risas y por compartir las
mismas frustraciones a lo largo de la carrera, en el fondo nos dimos ánimos y
sentimos que estábamos en el mismo mundo, nos reímos y dimos ideas para salir
adelante. Además, de mis amigas de toda la vida, Francisca, Pamela y Karina por
aguantar todos estos años siendo mis cables a tierra y darme una visión fuera de la
geología orientada a la vida misma.
A Matías por darme ánimos y no aburrirse cuando le hablo de geología. Y en
especial, por mantenerme tranquila y con una sonrisa en estos últimos meses.
A todos, gracias totales…
Índice de contenido
1 Introducción ..................................................................................................... 1
1.1 Presentación y formulación del problema .................................................. 1
1.2 Hipótesis del trabajo .................................................................................. 3
1.3 Objetivos del estudio ................................................................................. 3
1.3.1 Objetivo general ................................................................................. 3
1.3.2 Objetivo especifico ............................................................................. 3
1.4 Ubicación y vías de acceso ....................................................................... 3
1.5 Métodos de construcción de relaves ......................................................... 4
1.5.1 Construcción del muro método de aguas arriba .................................. 5
1.5.2 Construcción del muro método aguas abajo ....................................... 5
1.5.3 Construcción del muro método eje central o mixto ............................. 6
1.6 Reseña histórica ....................................................................................... 8
1.6.1 Contaminación por relaves en Chile ................................................... 8
1.6.2 Historia minera de la comuna de Tiltil. .............................................. 10
1.7 Relave Anita ............................................................................................ 15
1.8 Metodología ............................................................................................ 18
1.8.1 Muestreo de relave ........................................................................... 18
1.8.2 Análisis de pH y Eh........................................................................... 21
1.8.3 Análisis granulométrico ..................................................................... 24
1.8.4 Análisis en Lupa de las partículas del relave .................................... 25
1.8.5 Análisis de Difracción de Rayos X .................................................... 26
1.8.6 Test para predicción de drenaje ácido .............................................. 28
i
2 Marco geológico ............................................................................................ 31
2.1 Geología regional .................................................................................... 31
2.2 Geología local ......................................................................................... 31
2.2.1 Unidades Estratificadas .................................................................... 32
2.2.2 Depósitos no consolidados ............................................................... 34
2.2.3 Unidades Intrusivas .......................................................................... 36
2.3 Franjas metalogénicas ............................................................................ 38
2.4 Alteración y Mineralización ...................................................................... 39
2.5 Geografía y geomorfología de la zona de estudio ................................... 40
2.6 Caracterización climatológica de la región .............................................. 41
3 Resultados ................................................................................................... 43
3.1 Análisis de pH y Eh ................................................................................. 43
3.2 Granulometría ......................................................................................... 47
3.3 Análisis en lupa de las partículas del relave ............................................ 49
3.4 Difracción Rayos X .................................................................................. 52
3.5 Producción neta de ácido ........................................................................ 59
4 Discusión ....................................................................................................... 61
4.1 Muestreo ................................................................................................. 61
4.2 Granulometría ......................................................................................... 61
4.3 Difracción de Rayos X y Lupa binocular .................................................. 62
4.4 Análisis de pH/Eh y producción neta de ácido ......................................... 66
4.5 Contaminación ........................................................................................ 68
5 Conclusiones ................................................................................................. 76
ii
6 Referencias ................................................................................................... 81
7 ANEXOS ....................................................................................................... 85
7.1 Tablas pH/Eh terreno y laboratorio ...................................................... 7.1-A
7.2 Análisis granulométricos ..................................................................... 7.2-A
7.3 Descripción de muestras en lupa ........................................................ 7.3-A
7.4 Difracción en rayos X .......................................................................... 7.4-A
iii
Índice de Figuras
Figura 1 : Ruta seguida desde Santiago, tomando la ruta 5, luego por camino a
Polpaico hasta camino a Tiltil hasta cuesta La Dormida y por último al Relave Anita
en color rojo la ruta 5, en naranjo camino a Polpaico, en rosado camino a Tiltil y el
color amarillo representa cuesta La Dormida. ........................................................ 4
Figura 2 : Métodos constructivos del muro de arenas de Tranques de Relaves.
Extraído de la guía técnica de operación y control de depósitos de relave, 2007.
Sernageomin.......................................................................................................... 7
Figura 3 : Mapa de faenas mineras de la comuna de Tiltil. Extraído del Atlas de
Faenas mineras N°9, año 2012. ........................................................................... 13
Figura 4 : Mapa de distribución de relaves, comuna de Tiltil, Región Metropolitana.
Extraído del .......................................................................................................... 14
Figura 5 : Imagen del tranque de relave Anita en donde se aprecia grandes clastos
de roca y vegetación que cubre la superficie del relave. ...................................... 15
Figura 6 : Imagen del tranque de relave Anita en donde se aprecia las faenas
cercanas que pudieron alimentarlo durante el tiempo en que estuvo en
funcionamiento junto con la geología simplificada de la hoja Tiltil-Santiago de Wall
et al., (1999). ........................................................................................................ 17
Figura 7: Muestreo preliminar del depósito de relave Anita. ................................. 18
Figura 8: Muestreo del depósito de relave Anita en perfil N-S . ............................ 19
Figura 9: Muestreo del depósito de relave Anita. Se observan capas de diferentes
colores que podrían relacionarse con los óxidos de Hierro. Muestra tomada a menos
de 25 cm de profundidad...................................................................................... 20
Figura 10: Equipo multiparámetro hanna modelo HI98194 que fue utilizado en
terreno para la medicion de los datos y sus partes. ............................................. 22
Figura 11: Equipo de laboratorio utilizado para la comparación de los datos, a)
muestra el agua destilada, b) es la muestra de relave pesada, c) es la mezcla y d)
iv
el equipo de laboratorio midiendo los datos. Esto fue realizado con las 7 muestras.
............................................................................................................................. 23
Figura 12: Tamices dentro del rot-up justo antes de que empiece el tamizado .... 25
Figura 13: Materiales utilizados para la preparación de muestras, a) prensador; b)
anillos, c) espátula; d) porta muestra ................................................................... 27
Figura 14: Preparación de muestras donde se observa: a) seleccionando muestra
con la espátula b) muestra en el prensandor c) muestra prensada d) todas las
muestras listas ..................................................................................................... 27
Figura 15: Muestra TTA-07 del relave Anita en el agitador magnético
aproximadamente al cumplirse una hora luego de agregarle el peróxido de
hidrógeno ............................................................................................................. 30
Figura 16 : Extracto de la Hoja Tiltil-Santiago, en donde la estrella simboliza la
ubicación del relave Anita. Kdm y Kdgt son parte del Plutón Caleu, Kilc corresponde
a la formación Las Chilcas Kivm a la formación Veta Negra. Qf corresponde a los
depósitos fluviales, Qfa corresponde a depósitos fluviales antiguos, Qc depósitos
coluviales y Qa depósitos aluviales. Extraído de Wall et al., 1999........................ 37
Figura 17: Franja metalogenica del Crétacico entre los 33° y 34°latitutd Sur y 70°y
72° latitud oeste. .................................................................................................. 38
Figura 18: Morfoestructuras principales entre los 32° a los 35°. Extraído de Sabaj,
2008. .................................................................................................................... 41
Figura 19: Mapa de precipitaciones mensuales, desde el 9 julio hasta el 8 de agosto
de 2014. Extraído de la Dirección Meteorológica de Chile. .................................. 42
Figura 20: Mediciones del pH del relave Anita en perfil N-S . ............................... 44
Figura 21: Interpretación de cubiertas de oxidación. Extraído de la Guía
Metodológica sobre Drenaje Ácido en la Industria Minera, Sernageomin., 2002. . 45
Figura 22: Mediciones del Eh del relave Anita en perfil N-S ................................. 46
Figura 23: Curva granulométrica que representa el promedio de los datos arrojados
por el análisis. ...................................................................................................... 48
v
Figura 24: Fotografia de muestra de relave vista en lupa en donde se puede apreciar
a) cuarzo, b) magnetita, c) epidota, d) jarosita y e) oxidos de cobre ..................... 50
Figura 25: Fotografía muestra de relave vista en lupa en donde se puede observar
dentro del circulo rojo un mineral de un color rosaceo iridicente que corresponderia
a cinabrio. ............................................................................................................ 51
Figura 26: Fotografía muestra de relave vista en lupa en donde se puede observar
cristales de cuarzo, epidota, magnetita y posbilemente óxido de cobre que podria
corresponder a crisocola. ..................................................................................... 51
Figura 27: Fotografía muestra de relave vista en lupa en donde se puede observar
cristales de magnetita en el círculo naranjo y óxidos de Hierro en el círculo rojo. 52
Figura 28: Difracción de rayos X, en donde se encuentran todas las difracciones de
las muestras, donde el peak que resalta es el peak de cuarzo. ........................... 54
Figura 29: Difracción de rayos X en donde se aprecian las dos muestras de las
paredes norte y sur (DRX_204 en negro y DRX_206 en verde) . ......................... 55
Figura 30: Difracción de rayos X en donde se aprecian las muestras de las cubetas
(DRX_202 en negro, DRX_203 en morado y DRX_205 en verde), el peak en rojo es
el peak de cuarzo. ................................................................................................ 56
Figura 31: Difracción de rayos X en donde se aprecian las muestras de las cubetas
(DRX_202 en negro, DRX_ 203 en morado y DRX_205 en verde), el peak en fucsia
es correspondiente al yeso y el peak naranjo corresponde a la amesita. ............. 57
Figura 32: Difracción de rayos X en donde se aprecian las muestras de las cubetas
(DRX_202 en negro, DRX_203 en morado y DRX_205 en verde), el peak en rosado
es el peak de hidrojarosita, el verde es el peak de jarosita y el celeste es el de calcita.
............................................................................................................................. 57
Figura 33: Gráfico de columna apilada que representa las concentraciones S-Q de
la difracción de rayos X de algunas de las fases minerales presentes. ................ 58
Figura 34: Modelo conceptual generado en este estudio a partir de los mecanismos
de liberacion originados por el relaveAnita y su proceso hasta llegar a sus
potenciales receptores ......................................................................................... 69
vi
Figura 35: Modelo generado en este estudio a partir de los procesos involucrados
en el relave Anita y la acidez medida en terreno. ................................................. 75
Figura 36: Diagrama de un proceso de neutralización. Extraído de catastro de
medidas y tecnologias, para la prevencion, control y tratamiento de drenaje minero,
Sernageomin, 2015. ............................................................................................. 79

vii