TECNOLOGIAS APLICADAS EN LA EXTRACCIÓN Y PROCESAMIENTO DE MINERAL DE ORO EN LA FEDERACIÓN DE RUSIA Y LA REPÚBLICA DE COLOMBIA Y LA EVALUACIÓN DE SUS CONSECUENCIAS AMBIENTALES
Articulo elaborado por: Rafael Augusto Escalante Salazar – M.Sc. en Ecología y Gestión de Recursos Naturales – Universidad Estatal Hidrometeorológica de Rusia – RSHU – San Petersburgo – Rusia
Director: Vladimir Vladimirovich Drozdov – Ph.D en Ciencias Geofisicas – Jefe de Departamento de Geoecologia, Gestion Ambiental y Seguridad Ambiental de la Universidad Estatal Hidrometeorológica de Rusia – RSHU – San Petersburgo – Rusia
INTRODUCCION
Las operaciones de extracción y procesamiento de oro varían de acuerdo al tipo de yacimiento que es una concentración de elementos minerales, cuyo grado de concentración o ley mineral hace que sea económicamente rentable su explotación.
La minería de oro se desarrolla cuando en la práctica, el término incluye las operaciones a cielo abierto, canteras, dragado aluvial y operaciones combinadas que incluyen el tratamiento y la transformación bajo tierra o en superficie. En la minería a cielo abierto (Figura 1) consiste en las actividades y operaciones mineras desarrolladas en superficie. Mientras que la minería subterránea (Figura 2) son aquellas cuyas actividades y operaciones mineras desarrolladas bajo tierra o subterráneamente (MINMINAS, 2003, p. 108)
En los tipos de yacimientos encontramos sistemas de extracción como lo es la minería de cielo abierto y la minería subterránea, el tipo de explotación en pequeña, media y gran escala industrial en lo que se refiere a tecnología, geografía y tipos de ecosistemas a intervenir y los impactos ambientales que surgen de esta actividad económica.
Figura 1. Mina a cielo abierto
Fuente: https://www.elespectador.com/noticias/judicial/el-60-de-mineria-de-oro-cielo-abierto-ilegal-colombia-articulo-640381
Figura 2. Mina subterránea 
Fuente: https://es.123rf.com/photo_60266579_la-miner%C3%ADa-de-oro-subterr%C3%A1nea-dentro-de-un-t%C3%BAnel-rusia.html
«Los impactos ambientales con respecto a la explotación minera a cielo abierto generan evidencias físicas sobre la cobertura terrestre, con fuerte impacto visual por cambios en el paisaje circundante relacionado con alteraciones en los cuerpos de agua, deforestación y degradación de suelos, entre otros. Con relación a la minería subterránea los impactos ambientales se relacionan aquellas derivadas de la contaminación atmosférica, auditiva, hídrica y de desestabilización del medio subterráneo» (UNODC, 2016, pág. 20)
TECNOLOGÍAS DE MINERÍA DE MINERAL DE ORO
MINERIA A CIELO ABIERTO
La minería a cielo abierto en la explotación de oro a nivel general puede ser a través de canteras o través de dragado aluvial para lo cual se requiere excavar y remover grande volúmenes de capa superficial de la tierra o sedimentos que se encuentran en los lechos de ríos.
«La superficie de estas las minas a cielo abierto son removidas “con medios mecánicos o explosivos, los terrenos que recubren la formación geológica que forma el yacimiento. Todo este procedimiento consiste en “extraer la roca superficial y llevarla a pequeñas dimensiones. Para extraer el mineral deseado, se mezcla la roca pulverizada con un caldo químico con compuestos de cianuro, para producir la lixiviación del oro y facilitar su separación. En este proceso emplean grandes cantidades de agua y energía eléctrica.» (FLORES C, 2011)
De igual manera en estos tipos de explotaciones a cielo se hace atreves de canteras de rocas o canteras de formación aluvial existentes en las zonas donde se vaya a realizar la extracción de oro. Las canteras rocosas regularmente se encuentra en las montañas mientas las canteras de formación de formación de aluvión corresponde las que se encuentran en las laderas de los ríos.
Las tecnologías utilizadas en este tipo de minería depende de la escala minera: pequeña, mediana, grande, de subsistencia o artesanal que varía de manera tecnificada o rudimentaria en su aplicación.
En las industrias mineras de oro a nivel industrial los procesos tecnológicos van encaminados a optimizar los recursos y al aprovechamiento eficiente de la explotación.
«Esto con el fin de tener en cuenta que la aplicación de las mejores prácticas significa operar en el entornos de los estándares más altos posibles para asegurar la calidad operacional y eficiencia económica, que serán los objetivos a alcanzar en el funcionamiento y la operación» (HERRERA H, 2006, pág. 5)
A nivel industrial la tecnología que se aplica en los procesos de extracción de oro a nivel de la minería de cielo abierto consiste en la mecanización y automatización de parte del proceso con maquinaria industrial adecuada para remover grandes cantidades de superficie, transportarlas y someterlas a trituración para llevar el proceso de la obtención del mineral a través de métodos químicos como el uso de cianuro, mercurio y acido sulfúrico.
En este tipo de explotaciones se puede ver grandes maquinarias cuyo trabajo es aumentar los volúmenes de producción con equipos que están acondicionados para trabajar a gran escala.
El proceso minero en este aspecto requiere remover rocas de gran tamaño a través de maquinaria pesada o explosivos para luego triturarlos y someterlos a las operaciones de amalgamación y cianuración para la extracción del oro.
Los impactos ambientales de este estilo de explotación repercuten mucho en los ecosistemas y se considera una de las formas que más genera alteración e impacto causa al medio ambiente.
«Sobre este aspecto la explotación de oro con este sistema se efectúa en dos modalidades generales: explotación mediante el uso de maquinaria en tierra (retroexcavadoras) y explotación mediante el uso de maquinaria en agua (dragas, dragones, balsas); cada modalidad de explotación ocasiona diferentes perturbaciones, las cuales generan evidencias físicas de diversa naturaleza de acuerdo al medio en el que se manifiestan» (UNODC, 2016, pág. 52)
Las actividades de remoción de material a través de retroexcavadoras (Figura 3) y de dragas (Figura 4) consisten en transportar dicho depósitos al proceso para la obtención del oro.
Figura 3. Retroexcavadora
Fuente: https://es.123rf.com/photo_22274399_retroexcavadora-y-veta-de-carb%C3%B3n-a-cielo-abierto-en.html
Figura: 4. Draga
Fuente: https://www.elcolombiano.com/negocios/empresas/mineros-cumple-40-anos-de-oro-y-mucho-aguante-FN719698
«Los problemas ambientales que se incluye cuando se presente la explotación de oro en aluvión es la perdida de cobertura boscosa, puesto que para su explotación se requiere de la remoción de grandes áreas de tierra» (SPDA, 2014, pág. 8)
«Así mismo incluyendo la “modificación radical de la morfología; condiciones de inestabilidad; sedimentación de cauces por arrastre de materiales y escorrentía; contaminación de cauces por arrastre de grasas y de combustibles desde los patios de mantenimiento y talleres; intervención de ·reas de recarga de acuíferos; modificación y alteración de las condiciones dinámicas naturales de ríos y quebradas; contaminación por ruido, vibraciones y circulación de la maquinaria utilizada; emisión de partículas y gases a la atmosfera y deterioro de la infraestructura vial por tráfico de vehículos de carga pesada» (MINMINAS U. d., 2006 , pág. 10)
La explotación de oro en la minería a cielo abierto tenemos los siguientes impactos importantes sobre el suelo, agua, aire, contaminación auditiva, flora y fauna, como también el componente social en las áreas de explotación. .
«Los impactos en este tipo de explotación puede producir sobre el suelo y subsuelo alteraciones de carácter físico, físico-químico; dentro de las afectaciones físicas están la remoción superficial del suelo y la de los materiales de cobertura, en los niveles más superficiales compuestos por suelos orgánicos pueden ocasionar su infertilidad o en el peor de los casos mantienen su fertilidad pero permiten el paso de contaminantes a través del agua o por incorporación directa sobre niveles orgánicos. Los cuerpos de agua superficial y subterránea se ven afectados por este tipo de explotación minera en los cuales se da por el manejo inadecuado de aguas en el interior de la mina, por aumento en los sólidos y turbidez por partículas en suspensión y en arrastre; afectación de las rondas y cauces de los ríos y la red de drenajes natural, alterando su dinámica fluvial y equilibrio hidrológico; desaparición de cuerpos de agua como quebradas y manantiales; estos impactos pueden ser de carácter directo, en algunos casos a largo plazo y en algunos casos puede ser irremediable. Los cuerpos de agua superficial y subterránea se ven afectados por este tipo de explotación minera en los cuales se da por el manejo inadecuado de aguas en el interior de la mina, por aumento en los sólidos y turbidez por partículas en suspensión y en arrastre; afectación de las rondas y cauces de los ríos y la red de drenajes natural, alterando su dinámica fluvial y equilibrio hidrológico; desaparición de cuerpos de agua como quebradas y manantiales; estos impactos pueden ser de carácter directo, en algunos casos a largo plazo y en algunos casos puede ser irremediable» (CONTRALORIA GENERAL, 2012, pág. 215)
Como consecuencia los ecosistemas acuáticos de las zonas donde se lleva a cabo esta explotación se ven gravemente perjudicadas con la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas generando muerte o afectaciones en la biota acuática.
«Como ya se mencionó los impactos del suelo, afecta la biota asociada mediante la remoción de vegetación y capa superficial del suelo, desplazamiento de la fauna, la liberación de contaminantes y la generación de ruido. Por es bastante importante en la regiones donde se encuentran los yacimientos de oro donde los impactos sociales de los proyectos mineros a gran escala son controversiales y complejos. El desarrollo minero puede crear riqueza pero también grandes perturbaciones. Los proyectos mineros proponen la creación de empleos, caminos, escuelas y aumentar las demandas de bienes y servicios en zonas empobrecidas y remotas, pero los costos y beneficios pueden ser distribuidos sin equidad» (ELAW, 2010, págs. 15 – 17)
MINERIA SUBTERRANEA
De acuerdo a este sistema de explotación minera de oro todas sus actividades y operaciones se hacen bajo tierra.
Teniendo en cuenta que la definición general de la mina subterránea es la que desarrolla su actividad de explotación en el interior de la tierra.
«La mina subterránea es la que desarrolla su actividad de explotación en el interior de la tierra y puede profundizar en ella a través de túneles, ya sean verticales u horizontales. Seguido por el túnel entran las personas que trabajarán en la mina y entran la maquinaria, para que al excavar, se pueda sacar en coches a la superficie. Dichos túneles tienen un sistema de ventilación que lleva el aire fresco a los mineros y evita la acumulación de gases peligrosos». (Procesos Mineros, s.f.)
«Las operaciones bajo tierra se llevan a cabo con maquinaria especializada para extraer el mineral en las cuales el transporte una vez efectuada la voladura del mineral, este es extraído de la mina hacia el exterior, para ello, se acumula y se carga a los diferentes medios de transporte de los que se disponen. El transporte puede ser mediante carros mineros, scoops, u otro tipo de equipo que se disponga» (Figura 5) (Estudios Mineros del Perú S.A.C)
Figura 5. Transporte para sacar el mineral 
Fuente: https://www.freepik.es/fotos-premium/minero-mina-carbon-encuentra-cerca-carro_6223644.htm#page=1&query=mineria&position=17
«En la mina subterránea el acceso al depósito de mineral se logra mediante un túnel. Los conductos, o socavones verticales conducen a una red horizontal de túneles que tienen acceso directo al mineral. Por el método minero de excavación de galerías, secciones o bloques de roca son retirados en pilas verticales que crean una cavidad subterránea la que por lo general se llena con un agregado de cemento y roca de desecho» (Figura 6) (ELAW, 2010, pág. 5)
Figura 6. . Cavidad subterránea – Minería subterránea 
Fuente: https://www.definicion.xyz/2018/05/mineria-subterranea.html
«Una de las ventajas de este sistema de explotación es que “la minería subterránea es un medio menos destructivo de acceder al yacimiento de mineral, por lo general es más costosa y conlleva riesgos a la seguridad mucho más grandes que la minería superficial, incluyendo la minería a tajo abierto» (ELAW, 2010, pág. 5)
«Con respecto a los impactos ambientales de este estilo de explotación minera aurífera en la minería subterránea se puede generar los siguientes problemas que abarcan los procesos erosivos vinculados generalmente a la apertura de caminos, trincheras, construcción y montaje, remoción de estériles y la extracción del mineral. En los cuales se incluyen el inadecuado manejo de los explosivos para las operaciones de arranque del mineral, la disposición de la roca extraída de las minas sobre los flancos de la montaña y la utilización de los cauces de las quebradas como escombreras han generado la inestabilidad del terreno, lo que ha inducido caídas de rocas, carcavamientos, procesos de subsidencia y deslizamientos» (Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander Humboldt, 2019, págs. 18 – 19)
«Los impactos sobre el agua en este estilo de explotación son relevantes ya que las dinámicas hídricas superficiales también son afectadas por cambios de la distribución de presiones inducida por las excavaciones mineras.» (PEREZ, 2013, pág. 10)
Así mismo el impacto negativo sobre el ecosistema es vulnerable cuando dicha explotación y operaciones se llevan a cabo en algunos de los ecosistemas estratégicos como lo son los páramos.
En el caso de los páramos en las zonas montañosas de los países tropicales constituyen de gran importancia ya que presta funciones ecológicas entre las que se destaca la regulación del ciclo hidrológico, el almacenamiento de carbono atmosférico, y su posición como corredor biológico para diversas especies de flora y fauna.
«Es decir que la minería en cualquiera de sus formas genera impactos directos a la biodiversidad y los ecosistemas por la minería son la eliminación definitiva de coberturas vegetales de diferente tipo, que son por su condición biológica un hábitat de especies del tipo mamíferos, aves, anfibios y reptiles que dependen de las plantas para su subsistencia» (Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander Humboldt, 2019, pág. 41)
Las tecnologías de procesamiento de minerales auríferos tenemos los siguientes esquemas de procesamiento a nivel general con cuatro grandes técnicas de tratamiento: amalgamación, gravimetría, flotación y cianuración.
«La amalgamación es un proceso de concentración basado en la adherencia preferencial del oro por el mercurio, en presencia de agua y aire. La mojabilidad preferencial del oro por el mercurio, permite la combinación de los dos metales que conforman un conjunto de compuestos metálicos, denominado amalgama. Las tres amalgamas que se forman con el oro son AuHg, Au2Hg y Au3Hg, las que pueden contener entre 60 y 70% de oro. (VALDERRAMA L, 2012, pág. 33)
«En lo que respecta los impactos ambientales con esta técnica por la utilización de mercurio genera un sinnúmero de afectaciones en diferentes compartimentos ambientales: la matriz aire se pude ver alterada por la introducción del mercurio al momento de evaporar la amalgama, lo que desencadena que el material se precipite con la lluvia y que tenga contacto tanto con el agua como con el suelo. A nivel del suelo y del agua, se puede presentar la generación de sulfuros, fruto de un sistema inapropiado de concentración gravimétrica, producción de sólidos gruesos y finos como resultado de un almacenamiento inapropiado, así como la acidificación de cuerpos de agua y contaminación con mercurio de sus sedimentos»(MARTINEZ SEPULVEDA & REINALDO CASALLAS, 2018)
«Referente al proceso de concentración gravimétrica es esencialmente un método de separación de partículas minerales de diferentes pesos específicos en base a sus diferencias en movimiento, utilizando agua o aire como elemento de transporte. La concentración gravimétrica es el más simple y económico de todos los métodos de concentración y permite la recuperación de valores en rangos de tamaño tan grueso como sea posible. En que se refiere a “la flotabilidad natural del oro y su frecuente asociación con los sulfuros ha conducido a una gran variedad de configuraciones para la separación de los minerales de oro por el proceso de flotación» (Ministerio del Poder Popular para el Desarrollo Ecologico, 2018, págs. 13 – 14)
«Este proceso de flotación consiste en la concentración mediante el cual las partículas de un mineral son inducidas a adherirse a las burbujas creadas por un agente espumante presente en la pulpa, que las hace flotar» (MINMINAS, 2003, pág. 70)
«La industria minera “el cianuro se utiliza en minería para extraer oro (y plata) del mineral, en particular mineral de baja ley y mineral que no puede tratarse fácilmente mediante procesos físicos simples como la trituración y la separación por gravedad» (LOGSDON, HAGEKSTEIN, & MUDDER, 2001, pág. 7)
«La tecnología de la cianuración “es muy conocida y tiene la ventaja que en muchos casos permiten evitar el uso del mercurio, además esta técnica deja aprovechar mejor los recursos porque permite recuperar el oro aun de minerales marginales» (LARA M, pág. 1)
Los proyectos mineros a nivel global generan impactos en toda la esfera del medio ambiente en la cual Rusia no es la excepción.
Rusia por ser el país más grande del planeta tiene abundantes recursos naturales que la posicionan a nivel internacional en diferentes aspectos incluyendo su gran riqueza extensa en bosque y biodiversidad de acuerdo a su posición geográfica.
En lo que respecta a la explotación de oro y sus operaciones de beneficio el país eslavo ha tenido un crecimiento en la producción de oro de manera exponencial la cual la ha posesionado en varios años consecutivos a nivel mundial como el tercer productor de oro en el mundo por sus grandes inversiones en el sector minero incluyendo tecnologías y ser un país tradicionalmente industrial pero que no lo exime de las problemáticas ambientales y sociales por este tipo de explotaciones que se encuentra en su mayoría en Siberia y el Lejano Oriente.
En lo que respecta a los conflictos ambientales en Rusia existe varios casos registrados en los cuales la industria minera ha estado inmerso.
Actualmente según Atlas Mundial de Justicia Ambiental que es recurso interactivo reporta para la Federación Rusa 37 casos de conflicto ambientales en los cuales 5 tiene que ver con la industria minera con casos específicos en Republica de Sajá, Norilsk y Krasnoyarsk Krai, Berezniki, en los montes Urales, Cherepovets y Voronezh (Novokhopersk) (EJAtlas, s.f.) (Figura 7)
Figura 7. Ubicación de los conflictos ambientales en Rusia – Industria Minera 
Fuente: https://ejatlas.org/country/russia
En todos los aspectos el común denominador en los conflictos ambientales son referente a las actividades mineras o asociadas que genera grandes impactos ambientales a nivel de la flora, fauna, suelo, agua, aire y población en general.
Entre ellos se destaca la contaminación del aire, daños a los cultivos, deforestación, contaminación de las aguas superficiales, disminución de la calidad del agua (fisicoquímica, biológica), pérdida de biodiversidad (vida silvestre, agro-diversidad), contaminación del suelo, derrames de relaves mineros entre otro incluyendo afectación en la salud de las personas.
«En el caso de Colombia se encuentra dentro de los primeros países del mundo con los mayores conflictos ambientales ocupando el 5to puesto a nivel mundial y dentro a nivel de Latinoamérica en el 2do puesto después de Brasil» (EJAtlas, s.f.)
Dentro de los conflictos ambientales Colombia reporta 129 casos referente a un sin números de variantes que van desde la industria minera de oro y otros sectores de la economía nacional.
Con respecto a la industria minera en Colombia todos los proyectos de explotación son controversiales ya que muchos de los proyectos mineros se ubican en ecosistemas frágiles como los páramos en las montañas o en su defecto donde se aloja la mayor parte de biodiversidad estratégica del país como el pacifico y el amazonas donde se encuentra los bosques húmedos tropicales.
Los conflictos ambientales con respecto a la industria minera en Colombia se ubican en los siguientes espacios geográficos (Figura 8).
Figura 8.Ubicación de los conflictos ambientales en Colombia – Industria Minera
Fuente: https://ejatlas.org/country/colombia
«En cuanto a los impactos de estos conflictos ambientales el común denominador es la afectación de los ecosistemas como el páramo que son zonas restringidas para la explotación de cualquier recurso mineral y en la cual genera la destrucción de todo un ecosistema estratégico, como lo son los páramos, un ecosistema único tropical de montaña que se desarrolla por encima del área del bosque y tiene su límite en las nieves perpetuas, y cuya importancia radica en las funciones ecológicas y servicios ambientales que brinda, entre ellos la regulación del ciclo hidrológico, el almacenamiento de carbono atmosférico, y su posición como corredor biológico para diversas especies de flora y fauna» (ELAW, 2010)
«Concretamente estos conflictos ambientales en la explotación de oro en Colombia genera pérdida de biodiversidad (vida silvestre, agrodiversidad), contaminación del suelo, erosión del suelo, deforestación y pérdida de cobertura vegetal, contaminación de aguas superficiales, contaminación o agotamiento de las aguas subterráneas, alteración a gran escala de los sistemas hidroeléctricos y geológicos, conectividad ecológica / hidrológica reducida, contaminación del aire, desertificación, sequía, inseguridad alimentaria (daños a los cultivos) entre otros» (ELAW, 2010)
Las tecnologías de procesamiento de minerales auríferos tenemos los siguientes esquemas de procesamiento a nivel general con cuatro grandes técnicas de tratamiento: amalgamación, gravimetría, flotación y cianuración.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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