CARTILLA MEDIOAMBIENTAL

Primera Edición

ELEMENTOS QUÍMICOS EN LA INDUSTRIA

Publicada en [Línea]

Ximena Cubides Viviana Toro

Laura Carvajal Melisa Sousa

Afirmada por Licenciado

FABIAN LUGO

PROCESOS INDUSTRIALES

El desarrollo sistemático que conlleva una serie de pasos ordenados, los cuales se

encuentran estrechamente relacionados entre sí y cuyo propósito es llegar a un

resultado preciso, de forma general el desarrollo de un proceso conlleva una

evolución en el estado del elemento sobre el que se está aplicando dicho

tratamiento hasta que este desarrollo llega a su fin. En este sentido, la industria se

encarga de definir y ejecutar el conjunto de operaciones materiales diseñadas

para la obtención, transformación o transporte de uno o varios productos

naturales.

De manera que el propósito de un proceso industrial está basado en el

aprovechamiento eficaz de los recursos naturales de forma tal que éstos se

conviertan en materiales, herramientas y sustancias capaces de satisfacer más

fácilmente las necesidades de los seres humanos y por consecuencia mejorar su

calidad de vida.

El desarrollo de los procesos industriales es análogamente una seriación continua

que avanza a la par del crecimiento de las sociedades y sus intereses y es, a la

vez, uno de los factores que impulsan este crecimiento. Desde los inicios de la

humanidad se ha hecho patente la importancia de cubrir diversas necesidades y

es por esta razón que el ingenio de aquellos primeros seres humanos comenzó a

desenvolverse y a crear diferentes maneras de satisfacer esos deseos con los

recursos que tenían al alcance. De allí en adelante se fueron agregando pequeños

elementos a cada proceso a lo largo del tiempo, afinando sus viejas características

y creando nuevas y mejores maneras de hacer las cosas, modificando los

procedimientos según las intenciones, los recursos y las distintas maneras de

pensar a través de las distintas épocas

NÍQUEL

Es un elemento metálico magnético, de aspecto blanco plateado, utilizado

principalmente en aleaciones. Es uno de los elementos de transición del sistema

periódico y su número atómico es 28. Durante miles de años el níquel se ha

utilizado en la acuñación de monedas en aleaciones de níquel y cobre, pero no fue

reconocido como sustancia elemental hasta el año 1751, cuando el suímico sueco,

Axil Frederic Cronstedt, consiguió aislar el metal de una mena de niquelita.

PROCESO DE PRODUCCIÓN

1. Extracción del mineral a cielo abierto: La mena se extrae por minería a cielo

abierto donde no se emplean explosivos de ningún tipo para la extracción y

remoción del material: mediante el uso de palas de excavadoras el mineral

es extraído y cargado a camiones para ser trasladado desde la mina hacia

la planta de tratamiento.

2. Almacenado y transporte: Su almacenamiento debe realizarse evitando el

contacto con los ácidos fuertes pues pueden ocurrir reacciones violentas, el

mineral extraído se almacena a la intemperie en pilas, se usan cintras

transportadoras para llevarlos a la operación de reducción del tamaño y

para alimentar el horno, el propósito principal de las pilas es garantizar la

homogenización.

3. Trituración y cribado: Después de ser extraído el mineral de la mena se

realiza una trituración primaria con una trituradora de mandíbulas.

4. Secado: Después de ser triturado y cribado sufre un secado preliminar ya

que este se encuentra hidratado en la tierra y en temporada de agua

absorbe el agua lo que hace necesaria ésta operación.

5. Trituración terciaria: Después del secado se tritura de nuevo y se hace

pasar por una criba fina, sometiéndolo a continuación por partidas de 500

kg, hasta obtener un tamaño de partícula de 15 mm en una trituradora de

rodillos.

6. Concentración del mineral: El mineral finalmente molido se moldea en

triquetas en una prensa de aglomerados con yeso.

7. Reducción- Fundición: El proceso en el que el mineral se reduce con

utilización de la temperatura.

8. Insuflación: El trabajo de concentración usual antiguamente, por tostación y

fusión ha sido sustituido paulatinamente por la insuflación en convertidores

con revestimiento básico y adición acida.

9. Refinado: El niquel bruto contiene todavía impurezas que lo hacen

inapropiado para su elaboración posterior. Por refundición con entrada de

aire es oxidada.

PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL NÍQUEL

IMPACTOS AMBIENTALES

Como la extracción se realiza a cielo abierto, este emite polvo a la

atmosfera.

Como la capa superficial que permanecía intacta, al hacer la extracción

esta se altera de manera irreversible dejando un paisaje inerte.

Explotación a

cielo abierto Transporte Trituración Secado

Trituración

terciaria

Concentración

del mineral

Tostación

Insuflación Reducción-

Fundición

Refinado

Los cursos de agua próximos a la explotación pueden resultar afectados

poniendo en peligro la fauna y la flora del lugar. Adema el arrastre de

partículas por el agua perjudica a la agricultura, al erosionar y esterilizar la

superficie del cultivo.

SUBPRODUCTOS

Níquel puro

El níquel que es químicamente puro o combinado con pequeñas cantidades de

otros metales se utiliza en electrónica o para procesos químicos, en especial en

alimentos y fibras sintéticas. Debido a que el níquel puro es un conductor de

electricidad, se utiliza para electrificar cables en electrónica, en baterías y

electrodos. El níquel puro también es conductor de calor y resiste la corrosión,

particularmente de químicos y sustancias cáusticas, y se utiliza en

intercambiadores de calor donde se requiere resistencia a la corrosión.

Niquelado

El níquel se aplica a una variedad de productos mediante un proceso conocido

como platinado. La moneda de níquel ya no está hecha completamente de níquel;

está compuesta de 75 por ciento de cobre cubierta por 25 por ciento de níquel. El

níquel se utiliza para cubrir parachoques y neumáticos, y en motocicletas y

bicicletas. También se utiliza como capa protectora en partes de maquinaria para

ayudar a proteger contra el uso, y para encerrar materiales que están expuestos a

elementos corrosivos.

Acero inoxidable

El níquel se alea con cromo y hierro para formar acero inoxidable para

lavaderos de cocina, servicios de mesa y utensilios de cocina. Esta aleación

contiene cerca de 8 a 10 por cierto de níquel y 18 por ciento de cromo, y el resto

es hierro.

HIERRO

En el 2000 los cinco mayores productores de hierro

eran China, Brasil, Australia, Rusia e India, con el 70% de la producción mundial.

Actualmente el mayor yacimiento de Hierro del mundo se encuentra en la región

de "El Mutún", en el departamento de Santa Cruz, Bolivia; dicho yacimiento cuenta

con entre 40.000 y 42.000 millones de toneladas aprox. (40% de la reserva

mundial) para explotar

.

PROCESO DE PRODUCCIÓN

El hierro es el metal de transición más abundante en la corteza terrestre, y cuarto

de todos los elementos. También existe en el Universo, habiéndose encontrado

meteoritos que lo contienen. Es el principal metal que compone el núcleo de la

Tierra hasta con un 70%. Se encuentra formando parte de numerosos minerales,

entre los que destacan la hematites (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO

(OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), la ilmenita (FeTiO3), etcétera.

Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas.

Muchos de los minerales de hierro son óxidos, y los que no, se pueden oxidar para

obtener los correspondientes óxidos.

La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno

denominado comúnmente alto horno . En él se añaden los minerales de hierro en

presencia decoque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa como escorificante.

Los gases sufren una serie de reacciones; el carbono puede reaccionar con el

oxígeno para formar dióxido de carbono:

C + O2 → CO2

A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar monóxido de carbono:

CO2 + C → 2CO

Aunque también se puede dar el proceso contrario al oxidarse el monóxido con

oxígeno para volver a dar dióxido de carbono:

2CO + O2 → 2CO2

El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se utiliza para

calentar (llegándose hasta unos 1900 °C en la parte inferior del horno).

En primer lugar los óxidos de hierro pueden reducirse, parcial o totalmente, con el

monóxido de carbono, CO; por ejemplo:

Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2

FeO + CO → Fe + CO2

Después, conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta, reaccionan con

el coque (carbono en su mayor parte), reduciéndose los óxidos. Por ejemplo:

Fe3O4 + C → 3FeO + CO

El carbonato de calcio (caliza) se descompone:

CaCO3 → CaO + CO2

Y el dióxido de carbono es reducido con el coque a monóxido de carbono como se

ha visto antes.

Más abajo se producen procesos de carburación:

3Fe + 2CO → Fe3C + CO2

Finalmente se produce la combustión y desulfuración (eliminación de azufre)

mediante la entrada de aire. Y por último se separan dos fracciones: la escoria y

el arrabio: hierro fundido, que es la materia prima que luego se emplea en la

industria.

El arrabio suele contener bastantes impurezas no deseables, y es necesario

someterlo a un proceso de afino en hornos llamados convertidores.

PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL HIERRO

IMPACTOS AMBIENTALES

La industria de acero es una de las más importantes en los países desarrollados y

los que están en vías de desarrollo. En los últimos, esta industria, a menudo,

constituye la piedra angular de todo el sector industrial. Su impacto económico

tiene gran importancia, como fuente de trabajo, y como proveedor de los

productos básicos requeridos por muchas otras industrias: construcción,

maquinaria y equipos, y fabricación de vehículos de transporte y ferrocarriles.

Durante la fabricación de hierro y acero se producen grandes cantidades de aguas

servidas y emisiones atmosféricas. Si no es manejada adecuadamente, puede

causar mucha degradación de la tierra, del agua y del aire. En los siguientes

párrafos, se presenta una descripción breve de los desperdicios generadas por los

procesos de fabricación de hierro y acero.

Producción de hierro

El hierro es producido en el alto horno mediante la conversión de los minerales en

hierro líquido, a través de su reducción con coque; se separan con piedra caliza,

los componentes indeseables, como fósforo, azufre, y manganeso. Los gases de

los altos hornos son fuentes importantes de partículas y contienen monóxido de

carbono. La escoria del alto horno es formada al reaccionar la piedra caliza con los

otros componentes y los silicatos que contienen los minerales. Se enfría la escoria

en agua, y esto puede producir monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Los

desechos líquidos de la producción de hierro, se originan en el lavado de gases de

escape y enfriamiento de la escoria. A menudo, estas aguas servidas poseen altas

concentraciones de sólidos suspendidos y pueden contener una amplia gama de

compuestos orgánicos (fenoles y cresoles), amoníaco, compuestos de arsénico y

sulfuros.

Producción de acero

El hierro producido en los altos hornos es refinado mediante el proceso de

fabricación de acero, en el que es eliminada la mayor parte del carbón que se

disolvió en el hierro líquido. En las plantas antiguas, el proceso de fabricación de

acero todavía emplea el hogar abierto, pero en las plantas nuevas el método

favorito es el del horno básico de oxígeno; se emplea oxígeno para quemar el

carbón que está disuelto en el hierro. En ambos procesos, se producen grandes

cantidades de gases que contienen monóxido de carbono y polvo. Estos gases

pueden ser reciclados luego de eliminar el polvo.

SUBPRODUCTOS

Conectores de hierro fundido: conectores de hierro fundido no maleable y

maleable, y conectores de acero fundido cuya conexión se obtiene mediante

roscado. Tubos sin costura por medio del laminado, extrudido o trefilado al calor,

o por medio del trefilado o laminado en frío. Tuberías y perfiles huecos de

fundición, soldados, remachados o unidos en forma similar, tubos soldados

mediante conformación en frío o en caliente y por procesos de soldadura.

Conectores de tubo de acero: clavijas planas y clavijas con anillos forjados de

acero, conectores de soldadura a tope de acero, conectores reforzados. El

funcionamiento de los altos hornos, hornos eléctricos, convertidores de acero,

coladas continuas, talleres y/ o trenes de laminado y de acabado, bancos de

trefilación.

La fabricación de productos primarios de hierro y acero como, por ejemplo:

granallas en polvo, arrabio, bloques, grumos o líquidos a partir de mineral o

escorias de hierro. La producción de hierro de pureza excepcional mediante

electrólisis u otros procesos químicos. La producción de coque, cuando constituye

una actividad integrada a los procesos metalúrgicos (alto horno), para la obtención

de acero. La producción de acero mediante procesos neumáticos o de cocción. La

producción de lingotes de acero o de acero de aleación. La producción de

palanquillas, tochos, barras, palastros u otras formas de hierro, acero o acero de

aleación en estado semiacabado.

COBRE

Es uno de los metales más conocidos existentes en la naturaleza y es al que

mayor uso le ha dado el hombre a lo largo de la historia. Se encuentra en un

sinnúmero de aplicaciones de uso cotidiano y también en artefactos de alta

tecnología.

Chile es el mayor productor de cobre en el mundo y este metal es su

principal producto de exportación.

Producción del cobre

El cobre aparece vinculado en su mayor parte a minerales sulfurados, aunque

también se lo encuentra asociado a minerales oxidados. Estos dos tipos de

mineral requieren de procesos productivos diferentes, pero en ambos casos el

punto de partida es el mismo: la extracción del material desde la mina a tajo (rajo)

abierto o subterránea que, en forma de roca, es transportado en camiones a la

planta de chancado, para continuar allí el proceso productivo del cobre.

- Chancado: etapa en la cual grandes máquinas reducen las rocas a un tamaño

uniforme de no más de 1,2 cm.

- Molienda: grandes molinos continúan reduciendo el material, hasta llegar a unos

0,18 mm, con el que se forma una pulpa con agua y reactivos que es llevada a

flotación, en donde se obtiene concentrado de cobre. En esta parte, el proceso del

cobre puede tomar dos caminos: el de la fundición y electrorrefinación (etapas

mostradas en esta infografía), o el de la lixiviación y electroobtención (ver

infografía inferior).

- Fundición: para separar del concentrado de cobre otros minerales (fierro, azufre

y sílice) e impurezas, este es tratado a elevadas temperaturas en hornos

especiales. Aquí se obtiene cobre RAF, el que es moldeado en placas llamadas

ánodos, que van a electrorrefinación.

- Lixiviación: es un proceso hidrometalúrgico, que permite obtener el cobre de los

minerales oxidados que lo contienen, aplicando una mezcla de ácido sulfúrico y

agua.

- Electrorrefinación: los ánodos provenientes de la fundición se llevan a celdas

electrolíticas para su refinación. De este proceso se obtienen cátodos de alta

pureza o cátodos electrolíticos, de 99,99% de cobre.

- Electroobtención: consiste en una electrólisis mediante la cual se recupera el

cobre de la solución proveniente de la lixiviación, obteniéndose cátodos de alta

pureza.

- Cátodos: obtenidos del proceso de electrorrefinación y de electroobtención, son

sometidos a procesos de revisión de calidad y luego seleccionados, pesados y

apilados.

- Despacho y transporte: los cátodos son despachados en trenes o camiones

hacia los puertos de embarque y desde ahí, a los principales mercados

compradores.

PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL COBRE

IMPACTOS AMBIENTALES

Chancado Molienda Fundición Lixiviación

Electrorrefinación Electroobtención Cátodos Despacho y

transporte

La producción mundial de Cobre está todavía creciendo. Esto básicamente significa que más y más Cobre termina en el medioambiente. Los ríos están depositando barro en sus orillas que están contaminados con Cobre, debido al vertido de aguas residuales contaminadas con Cobre. El Cobre entra en el aire, mayoritariamente a través de la liberación durante la combustión de fuel. El Cobre en el aire permanecerá por un periodo de tiempo eminente, antes de depositarse cuando empieza a llover. Este terminará mayormente en los suelos, como resultado los suelos pueden también contener grandes cantidades de Cobre después de que esté sea depositado desde el aire.

El Cobre puede ser liberado en el medioambiente tanto por actividades humanas como por procesos naturales. Ejemplo de fuentes naturales son las tormentas de polvo, descomposición de la vegetación, incendios forestales y aerosoles marinos. Unos pocos de ejemplos de actividades humanas que contribuyen a la liberación del Cobre han sido ya nombrados. Otros ejemplos son la minería, la producción de metal, la producción de madera y la producción de fertilizantes fosfatados.

El Cobre es a menudo encontrado cerca de minas, asentamientos industriales, vertederos y lugares de residuos.

Cuando el Cobre termina en el suelo este es fuertemente atado a la materia orgánica y minerales. Como resultado este no viaja muy lejos antes de ser liberado y es difícil que entre en el agua subterránea. En el agua superficial el cobre puede viajar largas distancias, tanto suspendido sobre las partículas de lodos como iones libres.

El Cobre no se rompe en el ambiente y por eso se puede acumular en plantas y animales cuando este es encontrado en suelos. En suelos ricos en Cobre sólo un número pequeño de plantas pueden vivir. Por esta razón no hay diversidad de plantas cerca de las fábricas de Cobres, debido al efecto del Cobre sobre las plantas, es una seria amenaza para la producción en las granjas. El Cobre puede seriamente influir en el proceso de ciertas tierras agrícolas, dependiendo de la acidez del suelo y la presencia de materia orgánica. A pesar de esto el estiércol que contiene Cobre es todavía usado.

El Cobre puede interrumpir la actividad en el suelo, su influencia negativa en la actividad de microorganismos y lombrices de tierra. La descomposición de la materia orgánica puede disminuir debido a esto.

SUBPRODUCTOS DEL COBRE

Molibdeno

Una de las principales características de este mineral es su alto punto de fusión,

que lo convierte en un insumo importante para la fabricación de aceros especiales.

Además, no se puede encontrar en estado puro en la naturaleza, pero con

frecuencia está asociado al cobre.

Durante el proceso de concentración del cobre se obtiene como subproducto el

concentrado de molibdeno (bisulfuro de molibdeno), cuyo aspecto es el de un fino

polvillo negruzco y muy resbaladizo. Este material es sometido a un proceso

posterior de tostación para eliminar el azufre.

Lo que resulta de este proceso es trióxido de molibdeno, un polvo de color amarillo

verdoso, se vende envasado como polvo en tambores o tamborcillos, o en

briquetas en maxisacos, y parte desde puertos marítimos ubicados en el norte y

centro de Chile hacia diversos mercados del mundo.

Ácido Sulfúrico

El ácido sulfúrico es un líquido denso altamente corrosivo, incoloro en estado puro

pero usualmente de color amarillo-ambar. Tiene la propiedad de atacar y disolver

muchos metales y sustancias.

Aunque el principal destino del ácido sulfúrico en el mundo es la industria

productora de fertilizantes, el consumo en la minería del cobre ha aumentado en

los últimos años, debido a su uso en procesos de lixiviación y de electroobtencion

utilizados en la fabricación de cátodos de cobre. Este compuesto también es

utilizado en las industrias de papelera y química.

ORO (Au)

A finales de los siglos 80 e inicios del 90. Newmont exploro la zona ubicada al

norte de Cajamarca logrado identificar zonas mineralizadas. Una vez descubierta,

el área de geología de la mina realizo estudios más detallados que le permitieron

identificar cantidades precisas de mineral. En 1990 se llevaron a cabo los estudios

de factibilidad para iniciar los trabajos en una planta piloto para la lixiviación en

pilas. Con el inicio de las operaciones de Caracucho el 7 de Agosto de 1993, la

empresa Yanacocha produjo su primera barra doré. Para explorar y obtener el oro

utiliza el método de minería a tajo abierto o cielo abierto.

PROCESO INDUSTRIAL DEL ORO

1. EXPLORACION: Consiste en ubicar zonas donde exista la presencia de minerales cuya explotación sea económicamente rentable.( TRABAJO DE CAMPO- PERFORACION).

1.2 TRABAJO DE CAMPO: Rastreo satelital: Inicialmente se utiliza reportes satelitales para determinar zonas mineralizadas.

1.3 PERFORACION: Finalmente se determina e investiga cuanto mineral existe en la zona, si el resultado es positivo se procede a perforar, es necesario tener la aprobación del ministerio de minas y energía.

2. PRE- MINADO Y MINADO: Antes de iniciar el trabajo de explotación en sí, es necesario retirar del terreno la capa superficial de tierra orgánica que permite el crecimiento de vegetación en la superficie. 2.1 MINADO: Consiste en la extracción del material que contiene oro y

plata. El proceso se da en dos etapas: perforación y voladura.

3. CARGUÍO Y ACARREO: Camiones gigantes llevan el minera extraído del tajo la pila de lixiviación acondicionada previamente. Todos los camiones y las palas están controlados a través de un sistema computarizado que permite conocer por satélite su ubicación exacta en todo momento.

3.1 El tránsito de vehículos pesados y livianos y demás actividades en la

mina genera una cantidad de polvo que debe controlarse todo el año.

Se realiza de dos formas:

- Riego de las vías con agua. - Uso de productos químicos inertes de alta tecnología.

4. LA OBTENCION DEL ORO: PROCESO DE LIXIVIACION EN PILAS: El mineral descargado en las pilas de lixiviación es lavado con solución

cianurada para recuperar el oro y la plata. La solución rica es llevada hacia las pozas de operación a través de tuberías colectoras. - CUIDADOS AMBIENTALES: TRATAMIENTOS DE AGUAS ACIDAS

En el tratamiento de aguas acidas se utiliza reactivos que permiten neutralizar a tratarlas adecuadamente. Con la ayuda de sustancias floculantes y coagulantes, se separan los

metales y demás partículas que afectan la calidad del agua y así el

líquido es devuelto al medio ambiente en las condiciones adecuadas

según lo exige la ley.

- TRATAMIENTOS DE AGUAS DE EXCESO Antes de ser devuelta al medio ambiente, el agua pasa por una planta

de tratamiento de aguas de procesos done se aplica tratamientos de

osmosis inversa.

- PROCESO GOLD MILL: Mediante la planta de procesamiento de minerales se busca procesar el metal que no puede ser obtenido mediante la lixiviado en pilas.

5. PROCESO DE PLANTA COLUMNA DE CARBON Proceso que permite concentrar la cantidad de oro que hay en la solución

rica, para luego recuperarlo en el proceso.

6. REFINERIA: El oro obtenido en el proceso merriel es sometido a operaciones de secado en hornos de resortas a 650°C. Finalmente, el producto obtenido pasa por un proceso de fundición en horno de arco eléctrico a 1.200°C para obtener el Doré, que es el producto final.

7. CIERRE DE MINAS: Consiste en una actividad como la rehabilitación de las áreas donde se realizó la actividad minera, para devolverles condiciones similares o mejoras a las que tenían antes de iniciar las operaciones. El suelo, la vegetación y la fauna, por ejemplo, se recuperan en el entorno original. RECONFORMACION Y REVEGETACION

FLUJOGRAMA DEL ORO

IMPACTO ECOLÓGICO DE MINERÍA DEL ORO

El impacto ecológico de la minería se puede resumir de la manera siguiente:

Salificación, secamiento y escasez de agua por las enormes cantidades de agua

dulce que requiere el proceso de extracción

Liberación y migración de metales pesados en el ecosistema

Desplazamiento de miles de toneladas de menas provoca sedimentación en los

ríos, vulnerabilidad a erosión eólica e hídrica

Pasivos ecológicos después de la explotación y destrucción total del ecosistema

original del sitio

Migración de cianuro altamente tóxico en aguas subterráneas y superficiales y el

ecosistema

Drenaje ácido, que constituye una gran amenaza particularmente en la extracción

de sulfuros.

Efectos dañinos de cianuro

La tecnología actual de extracción de oro usa cianuro para separar el oro de los

minerales no valiosos. El cianuro es una sustancia extremadamente tóxica, la

dosis mortal para el ser humano es de 50-200 mg. Sin embargo, al llegar el

cianuro al medio ambiente, los metales pesados ligados al cianuro son los que a

largo plazo constituyen el mayor problema. El cianuro se desintegra relativamente

rápido, en cambio los metales pesados permanecen eternamente en el medio

ambiente.

Drenaje ácido

El drenaje ácido constituye un problema grave en muchas minas metálicas, ya que

los metales tales como oro, cobre, plata y molibdeno a menudo se encuentran

ligados a sulfuros. Al no controlar el drenaje ácido, se filtra a arroyos, ríos y aguas

subterráneas. El agua ácida y los metales pesados son letales para peces,

animales y plantas y pueden seguir causando daños al medio ambiente por tiempo

indefinido después del cierre de una mina.

Minería a cielo abierto y el ecosistema original

La imagen tradicional de minería, la del trabajador minero quien con piocha

excava minerales a grandes profundidades bajo tierra, ya está desactualizada. En

la minería moderna a cielo abierto, grandes máquinas excavan la roca en una

enorme cantera abierta. Al extraer las menas se libera polvo, que contiene metales

pesados y que se lleva fácilmente por el viento. De esta manera, la instalación de

una mina puede destruir los ecosistemas existentes.

Deterioro ambiental y pobreza

El impacto de la minería en el medio ambiente no sólo es problemático desde el

punto de vista ecológico. La contaminación de tierras y la carencia de agua no

contaminada imposibilitan la agricultura. La gente con problemas de salud no es

capaz de trabajar duro por mucho tiempo sin parar, lo cual lleva a pérdida

de ingresos. De ahí que la minería, en vez de combatir la pobreza, puede

agravarla.

SUBPRODUCTOS DEL ORO

Una pequeña cantidad de oro se utiliza en casi todos los dispositivo electrónico.

Esto incluye: teléfonos celulares, asistentes personales, calculadoras, unidades de

GPS, entre otros. La mayoría de las aplicaciones electrónicas grandes tales como

los televisores también contienen el oro. Esto porque el oro es un conductor muy

eficiente, que puede llevar corrientes minúsculas y mantenerse libre de la

corrosión. El oro también se utiliza en muchos componentes de los computadores.

La transmisión exacta y rápida de la información a través del computador requiere

un conductor eficiente y confiable. El oro cumple estos requisitos mejor que

cualquier otro metal. Los conectores que se usan para ensamblar el

microprocesador y los chips de memoria sobre la placa madre contienen oro, así

también los conectores usados para fijar todos los cables. En cientos de naves

espaciales, el oro ha sido usado como una película para cubrir muchas partes de

su interior. Esta película ayuda a reflejar la radiación infrarroja y a estabilizar la

temperatura de la nave espacial. Además, en telescopios –como el Hubble- se ha

utilizado oro para como revestimiento para aumentar su resistencia a la corrosión

y a las conexiones eléctricas.

LA PLATA (Ag)

El proceso de plateado consiste en la electro-deposición de plata metálica sobre una superficie que puede ser metálica o no metálica, Los recubrimientos de plata mate, necesitan de un posterior abrillantado, es muy utilizado en la industria alimenticia, contactos eléctricos para interruptores, fabricación de reflectores, etc.

PROCESO INDUSTRIAL POR AMALGAMACIÓN

En esencia se trataba de aprovechar al máximo la solubilidad de la plata en el mercurio, mediante la mezcla de su mineral impregnado en agua, sal común, un cuerpo llamado magistral y mercurio, para obtener una amalgama que se disociaba finalmente por acción del calor. Se desarrollaba en cuatro etapas esenciales (amalgamación)

1ª ETAPA: Molienda de la menas de plata con mazos o morteros, completada habitualmente con la pulverización en molinos y el amasado de la masa molida, previamente humedecidas, en caballerías. 2ª ETAPA: Mezcla de la masa con sal, mercurio y el llamado “magistral”, generalmente consistente en piritas de cobre tostadas, en tortas extendidas sobre el piso enlosado de un patio abierto o cobertizo. 3ª ETAPA: Lavado con agua del material en tinas provistas de un molinillo agitador para separar la amalgama de plata. 4ª ETAPA: Por último, desazogado o destilación de la amalgama, que dejaba la plata libre.La 1ª etapa era de gran importancia; cuanto más fino era el mineral, mayor era la superficie de las partículas de sales de plata expuestas al contacto con el mercurio y mas rápidamente se producía el proceso químico de la amalgamación, lo que generaba la necesidad de importantes instalaciones de molienda

PROCESO INDUSTRIAL POR EXTRACCIÓN DE MINAS

Extracción: En los laboríos se prepara, ya sea el frente o cielo, así como los rebajes para realizar la tronada (dinamitar) esto se realiza por medio de barrenos hechos por la perforadora, con la finalidad de depositar uno o más cartuchos de un explosivo plástico, este va conectado a una mecha la cual recibe el nombre de "termalita", que en sus extremos se le coloca unas terminales conocidas como cápsulas, uno que permite encender la mecha y el otro que detona el explosivo.

Posteriormente de la tronada, el material que se acumula es cargado por medio de la pala neumática en los carros de góndola, trasladándolo a los depósitos denominados alcancías que son contenedores de almacenamiento de carga para después ser transportado por el manteo. Cribado y quebrado de material: Por medio del manteo general se canaliza el material al área de quebradoras, en donde por medio de maquinaria conocida como quebradores primarios se reducen las piedras de gran volumen a medidas inferiores, clasificándose en las cribas (equipos semejantes a una coladera doméstica), para seguir a los quebradores secundarios o ser reciclados a los primarios, una vez que se obtiene la medida óptima del material, por medio de unas bandas es transportada a la molienda. Muestreo: Este paso es intermedio y paralelo entre el cribado y molienda, ya que aquí se realizan los muestreos de las cargas para determinar la ley (grado de pureza y cantidad de plata y oro por carga) de material de proceso. Molienda: Una vez quebrado el material, por medio de las bandas alimentadoras, llega el material a los molinos de mineral, éstos grandes cilindros constituidos por lianas de acero al molibdeno sujetadas en su pared por medio de tortillería permiten que por medio de las bolas de acero que giran en el interior del molino (el cual tiene un movimiento rotatorio) el material sea molido para convertirlo en lodo, ya que se le alimenta agua constantemente al interior del molino, saliendo a través del "trunions" (o salida del molino) para que por medio de canales sea enviado al siguiente proceso.

Cianuración: El material ya molido pasa a los tanques, en los cuales por medio de un impulso de rastrillo, el cual siempre está en movimiento (algo parecido al impulsor de una lavadora doméstica) añadiendo cianuro para iniciar el proceso de beneficio de oro y plata, por medio de este sistema de agitación y cianuración una mezcla homogénea que se envía a la plata de flotación.

Flotación: Aquí se recolecta las primeras espumas que se obtienen del proceso de cianuración, por medio de celdas contenedoras (tanque de lámina de acero) y de impulsores giratorios (éstos a unas revoluciones de giro considerablemente alta) hacen que las partículas de oro y plata se separen de la tierra y piedra molida para flotar en la espuma, que es derramada en unos conductos laterales de los tanques, estas espumas son enviadas por medio de bombeo al área de fundición y los deshechos también se envían por medio de bombas para ser almacenadas en los terrenos que se encuentran en las afueras de la ciudad conocidos como los "jales.

Fundición: Recolectan las espumas enviadas por parte de flotación, colocándose en unos sacos de lona, los cuales se encuentran en el interior de las prensas "Merick", para que sean compactadas y solidificadas por medio de presión, una vez extraídos, por un lado la humedad (agua cianurada) y por otro los lodos anódicos, se procede a depositar en los moldes para la fundición de los mismos.

La fundición se realiza en hornos cuyo combustible es el diesel o petrolato (éste último también derivado del petróleo similar al diesel pero más impuro).

Refinería: Una vez recibidas las placas anódicas de plata, se depositan en las tinas electrolíticas, que por medio de químicos y electricidad se desintegran las placas convirtiéndose en cristales de plata y oro, este material en esa presentación se le llama granalla de plata y oro, el cual es transportado a los hornos para fundir el material, los hornos empleados en este proceso son eléctricos para evitar contaminantes al ecosistema y para evitar pérdidas por volatilidad de los minerales a fundir. Ya fundida la plata se deposita en las lingoteras giratorias, esto es una plancha en forma de disco.

FLUJOGRAMA DE LA PLATA

IMPACTOS AMBIENTALES

La plata es relativamente raro en la corteza de la Tierra - 67 º en orden de abundancia natural de los elementos. La abundancia de la corteza es un estimado de 0,07 mg / kg y se concentró predominantemente en basalto (0,1 mg / kg) y rocas ígneas (0,07 mg / kg). Concentraciones de plata tienden a ser elevados de forma natural en el petróleo crudo y en el agua de las fuentes termales y los pozos de vapor. Las fuentes antropogénicas asociadas a las altas concentraciones de plata en los materiales no vivos incluyen fundición, sitios de desechos peligrosos, la siembra de nubes con yoduro de plata, la minería de metales, desagües de aguas residuales, y en especial la industria de procesos fotográficos. Concentraciones de plata en la biota fueron mayores en los organismos cerca de desagües de aguas residuales, plantas, desechos de minas, y las zonas de yoduro de plata sembrado que en sus congéneres de los sitios más distantes (Eisler, 1997) galvanoplastia.

Concentraciones de plata comunicados antes de la implementación del muestreo de metal ultra-limpio, que comenzó a finales de 1980, deben ser tratados con precaución.

La plata puede permanecer unido a los sedimentos oceánicos para cerca de 100 años bajo condiciones de alto pH, alta salinidad y altas concentraciones de sedimentos de hierro, óxido de manganeso y materia orgánica (Wingert-Runge y Andrén, 1994). Sedimentos estuarinos que reciben metales, residuos mineros, o aguas residuales suelen tener concentraciones de plata superiores (> 0,1 mg / kg de peso seco) que hacer sedimentos no contaminados. Los sedimentos en Puget Sound, Washington, EE.UU., fueron significativamente enriquecidos en plata, en parte por las actividades humanas; Las concentraciones fueron mayores en las partículas de grano fino (Bloom y Crecilius, 1987). Niveles de plata en los sedimentos de la bahía de San Francisco, EE.UU., se redujo de aproximadamente 1,6 mg / kg (15 nmol / g de peso seco) a finales de 1970 a 0,2 mg / kg (1,8 nmol / g) a finales de 1990 (Anélidos y almejas marinas acumulan disueltos y las formas de plata sedimento adherido.

La absorción de la plata de los sedimentos por anélidos poliquetos marinos disminuyó en los sedimentos con altas concentraciones de sustancias húmicas o cobre, pero aumentó en los sedimentos con concentraciones elevadas de manganeso o hierro (Bryan y Langston, 1992).

EL CARBONO

Colombia posee las mayores reservas de carbón en Latinoamérica y es el quinto

exportador de carbón térmico del mundo. El carbón colombiano es reconocido

mundialmente por tener bajo contenido de cenizas y azufre, y ser alto en volátiles

y en valor calorífico.

Para la economía colombiana, el carbón se consolida como el tercer renglón de

exportación después del café y el petróleo. Los principales destinos de exportación

son Europa y Estados Unidos. La producción nacional ha crecido notablemente en

los últimos veinte años, incentivada principalmente por la ejecución de grandes

proyectos con destino a la exportación, realizados por inversionistas extranjeros

como Drummond, Exxon, BHP Billiton, Glencore International, Amcoal y Rio Tinto.

En primer lugar, la aparición de los primeros ferrocarriles a vapor en Colombia a

comienzos del siglo XX determinó el inicio de la explotación del carbón en nuestro

país. Posteriormente, el energético comenzó a ser consumido por la industria del

cemento, de textiles, los hornos de sal y el sector residencial, los cuales en

conjunto con el transporte ferroviario representaban una demanda de

aproximadamente 250.000 toneladas. Esta demanda era atendida con producción

de minas explotadas en forma rudimentaria ubicadas en los departamentos de

Cundinamarca, Boyacá, Antioquia y Valle.

DESEMPEÑO ECONÓMICO

Con la tasa de explotación actual, las reservas medidas de carbón en Colombia

aseguran más de 100 años de producción, suficientes para participar en gran

escala en el mercado internacional y abastecer la demanda interna.

En el año de 2007 la industria de carbón le agregó a la economía 1.3 billones de

pesos medidos en términos reales, consolidándose como el producto estrella de la

canasta minera colombiana, con una participación del 55% del PIB minero.

Actualmente existen 8 zonas (distritos) de explotación carbonífera con reservas

de carbón de diferentes tipos: Barrancas (La Guajira), La Juagua de Ibrico (Cesar),

Zulia (Norte de Santander), Zipaquirá (Cundinamarca) Montelíbano (Córdoba –

Norte de Antioquia), Amagá (Antioquia –Antiguo Caldas) y Jamundí (Valle del

Cauca – Cauca).

FLUJOGRAMA POCESO INDUSTRIAL DEL CARBON

IMPACTOS

La minería del carbón en Colombia tiene un gran impacto tanto social, como

laboral para el país y especialmente las comunidades donde se encuentran

ubicadas las grandes zonas carboníferas. Los empleos asociados a la producción

nacional en el sector carbón y otros minerales hacienden a 240.000 de los cuales

40.000 son indirectos y 200.000 mil personas dependen directamente de la

producción de carbón y otras de la minería; contrario a lo que se podría pensar,

Boyacá y Cundinamarca emplean mucha más mano de obra para la explotación

del carbón que proyectos como El Cerrejón y Colcarbón. Según Fenal carbón, El

Cerrejón tiene cerca de 3.500 trabajadores y Colcarbón, una cifra similar, mientras

en Boyacá y Cundinamarca esta cifra haciende a 20.000

El impacto social puede ser de uno a nueve. En Colombia se produce carbón

térmico y metalúrgico, el carbón de El Cerrejón y gran parte de la zona carbonífera

de la costa atlántica es térmico, mientras que buena parte del carbón del Altiplano

cundiboyacence es metalúrgico, el cual genera un valor agregado, porque no solo

se hace la explotación minera sino que se somete a un proceso de destilación

para producir coque, que genera un ingrediente de empleo casi igual o mayor que

la minería.

El carbón metalúrgico tiene varios impactos sociales: genera empleo en la

explotación minera, en la transformación a coque, en la logística interna y en la

construcción de hornos, de equipo y maquinaria para el coque.

Empresas carboneras como el Cerrejón, demuestran un gran sentido de

responsabilidad social en la industria, la operación en éste se ha convertido en

una “Operación de Clase Mundial” que trae consigo progreso, bienestar, y un buen

posicionamiento de Colombia en el mercado internacional del carbón; US$ 400

millones en regalías; inversión en salud y centros educativos; desarrollo industrial,

comercial y artesanal en La Guajira; y un Plan Integral de Ayuda para la

Comunidad Wayuu; ambos programas sociales con participación directa de la

comunidad y del gobierno local y regional.

Las implicaciones comerciales y sociales del carbón hoy son inmensas para

Colombia, que ya tiene las mayores reservas de Latinoamérica. El país produjo el

año 2007, 70 millones de toneladas y, de cumplirse todos los planes de expansión

de las compañías carboníferas, pasará fácilmente a 170 millones de toneladas

antes de 2014 lo que significaría mayores regalías para el país y generación de

nuevos empleos, sin embargo recordemos que la explotación de carbón trae

consigo nefastas consecuencias para el medio ambiente.

Los ambientalistas temen, que duplicar la producción de carbón va a acelerar el

deterioro ambiental. Dicen que si actualmente se están adelantando explotaciones

de carbón metalúrgico en zonas de páramo, no quieren imaginarse lo que pasará

cuando el Ferrocarril del Carare estimule aún más la minería. Ante estas

inquietudes, afirma que hay que impulsar su desarrollo con toda la protección

ambiental y trabajar para lograr una producción más limpia

NORMAS PARA LA EXPLOTACIÓN DEL CARBÓN

El permiso para que una empresa pueda explotar o no cierto territorio del país con

fines de extracción de carbón debe ser estudiada por el Ministerio de Minas y

Energía quien es el que finalmente decide si otorga las licencias ambientales que

le permitan a una compañía la explotación de carbón o cualquier otro mineral; esta

compañía, una vez tenga la licencia, se hace acreedora a unos deberes o

exigencias que hace el gobierno para permitirle la explotación como: la

implantación de procesos que ayuden a mejorar el medio ambiente, participación

en infraestructura vial y programas de inclusión de las comunidades.

LA ESMERALDA

El proceso de explotación de esmeraldas está compuesto por una serie de actividades catalogadas de alto riesgo y gran dificultad que demandan de un intenso esfuerzo físico y dedicación. Todas las labores de la minería de esmeraldas son muy poco tecnificadas y prácticamente se depende de las manos, fuerza y valor de los mineros colombianos que arriesgan su vida día a día en

busca del sueño verde para ofrecer al mundo las famosas esmeraldas colombianas. Las minas se encuentran ubicadas en la cordillera oriental, una zona de montaña con gran vegetación cuya forma de explotación predominante es la de excavación de largos túneles que atraviesan el interior de las montañas en busca de las vetas de esmeraldas. Anteriormente se utilizaba la explotación a cielo abierto con explosivos y maquinaria pesada que permitía remover grandes cantidades de tierra y avanzar de forma rápida en busca de las zonas con la génesis para la formación de los cristales de esmeraldas, pero esta práctica con el paso de los años fue quedando atrás por el impacto ambiental que tenia sobre la región y todos los concesionarios de explotación de esmeraldas han ido en busca de métodos más amigables con el medio ambiente.

PROCESO INDUSTRIAL

Dentro de las actividades más comunes dentro de la explotación de esmeraldas podemos mencionar:

Preparación en Inicio de Actividades: Esta es la primera fase del proceso de explotación donde se define el punto de partida del túnel y junto a él se instala el campamento para albergar a los mineros, los equipos, herramientas e insumos necesarios para la operación de la actividad minera. También se deben instalar los sistemas de electricidad, agua, ventilación, desagüe, selección de material, evacuación de material estéril y primeros auxilios.

Perforación: Para desarrollar las labores de perforación se utilizan herramientas de mano como picos y barras, y un martillo neumático con el que se perforan las zonas que presentan rocas con alta dureza haciendo huecos del espesor de la broca y aproximadamente un metro de longitud para colocar pólvora y efectuar pequeñas explosiones.

Explosiones: Se preparan pequeñas cantidades de pólvora las cuales se introducen en los agujeros hechos con el martillo colocándoles detonadores y mecha de detonación. Luego de las explosiones se debe esperar a que el sistema de ventilación evacúe del túnel los gases y el polvo generado para poder ingresar nuevamente.

Retiro de Material: Luego de las explosiones con la ayuda de herramientas de mano se hace un retiro de todo el material que queda suelto en el frente del túnel y se inspecciona si el material extraído conserva las condiciones mineralógicas que se persiguen para seguir avanzando en esa dirección.

Transporte de Material: El material retirado del frente del túnel se transporta hasta la boca del mismo en carros de extracción que son empujados por los mineros, estos carros pueden llegar a pesar media tonelada y demandan de un gran esfuerzo físico para ser movidos dentro del túnel y puestos en los ascensores cuando se han construido clavadas.

Ventilación e Iluminación: Con el desarrollo de los trabajos y el avance del túnel se deben ir instalando los ductos de ventilación que son hechos con un plástico cilíndrico que se une en la punta de los trabajos y por el cual se inyecta aire por medio de ventiladores desde la boca del túnel. Algo similar ocurre con la iluminación la cual se elabora con un cableado eléctrico que brinda electricidad a los diferentes focos que se instalan a lo largo del túnel. La iluminación es muy importante para poder revisar las formaciones rocosas, advertir la presencia de esmeraldas y evitar dañarlas en el proceso de retiro del material.

Desagüe: Generalmente el interior de la montaña tiene zonas donde se encuentran filtraciones importantes de agua las cuales se deben dirigir hacia la boca del túnel por medio de la construcción de pequeños canales si se ha logrado mantener el piso del túnel uniforme y un recorrido horizontal, cuando las condiciones son otras se debe recurrir en algunos casos al uso de motobombas para la evacuación del agua.

Fortificación: Como se menciona en el punto anterior se encuentran zonas dentro de la montaña con presencia de agua o muy húmedas que hacen inestable el túnel y por ello se debe fortificar con la construcción de camaretas elaboradas generalmente con madera y que permiten contener los materiales débiles y brindarle seguridad a los trabajadores

Limpieza y Selección: Una vez el material llega a la boca del túnel el mismo se selecciona y limpia con agua para poder observar la presencia de material de interés mineralógico o directamente la aparición de esmeradas. Las esmeraldas encontradas se clasifican y envían a nuestras oficinas en Bogotá donde se tallan y finalmente se exportan.

Estas son a grandes rasgos las actividades que se desarrollan en la explotación de esmeraldas en Colombia, las cuales nos permiten extraer y ofrecer al mundo nuestras esmeraldas famosas por su calidad y belleza.

IMPACTOS

Los impactos ambientales producidos por las minas se dividen en: atmósfericos, paisajisticos, hidrológicos, edáficos, faunísticos y florísticos (Macias, 1996).

Atmosféricos. Por contaminación por emisión de partículas sólidas, gases y ruidos.

-Las partículas sólidas se producen en las aperturas de huecos (voladuras) y transporte de menas y estériles (parte del subsuelo que no contiene material explotable), fundamentalmente. Solamente son molestas para personas con problemas respiratorios y para los árboles.

Para paliar este impacto, se debe tener la zona en estado ligeramente húmedo. Para ello se ha de proceder a una revegetación rápida de las zonas que se abandonan las actividades de forma permanente o temporal y la formación de pantallas arbóreas que capten el polvo en las proximidades de los focos de producción.

-Gases, generalmente compuestos de azufre, que se advierten fundamentalmente en las explotaciones abandonadas.

-Ruidos, debidos a las voladuras, camiones, tractores, escavadoras, etc. Evidentemente, los que más sufren sus efectos son los propios trabajadores de la cantera, ya que la lejanía de las minas con respecto a los núcleos de población, hace que desde éstos los ruidos sean imperceptibles o que lleguen muy amortiguados por la distancia. Para eliminarlos lo principal es introducir barreras sónicas con pantallas naturales o artificiales.

Paisajísticos.

Debidos a la modificación de las formas naturales del terreno, apareciendo pendientes muy pronunciadas e incluso una gran frecuencia de paredes verticales, así como la destrucción o profunda modificación de la cobertura vegetal.

Un cambio de coloración, frecuentemente hacia tonos más rojizos, causados por una más intensa oxidación que la que presentan los suelos de la zona.

El arranque de considerables volúmenes de materiales estériles obliga a la acumulación con la correspondiente ocupación de terrenos y afeamientos del paisaje. Estos materiales son inestables por su falta de cohesión, lo que les expone fácilmente a la erosión y arrastre por las aguas y por el aire.

Las medidas a tomar para la restauración de las formas y colores propios del paisaje es implantando una cobertura vegetal estable, cuando sea muy difícil o imposible por lo accidentado del terreno, son útiles las pantallas arbóreas, enredaderas etc...

Hidrológicos

Las actividades mineras llevan consigo una modificación de los cauces. Producen importantes cambios en el balance de agua entre infiltración y escorrentía debido a la modificación del suelo y vegetación que lleva consigo una mayor capacidad erosiva y que son responsables de los paisajes descarnados y con una morfogénesis específica.

LADRILLO

Un ladrillo es una pieza de construcción, generalmente cerámica y con forma

octaédrica, cuyas dimensiones permiten que se pueda colocar con una sola mano

por parte de un operario. Se emplea en albañilería para la ejecución de fábricas en

general.

Los ladrillos son utilizados como elemento para la construcción desde hace unos

11.000 años. Los primeros en utilizarlos fueron los agricultores del neolítico pre

cerámico del Levante hacia 9500 a. c., ya que en las áreas donde levantaron sus

ciudades apenas existía la madera y la piedra. Los sumerios y babilonios secaban

sus ladrillos al sol; sin embargo, para reforzar sus muros y murallas, en las partes

externas, los recubrían con ladrillos cocidos, por ser estos más resistentes. En

ocasiones también los cubrían con esmaltes para conseguir efectos decorativos.

Las dimensiones de los ladrillos fueron cambiando en el tiempo y según la zona en

la que se utilizaron.

PROCESO INDUSTIAL DEL LADRILLO

1. Triturado: La arcilla es cargada desde la excavadora a la máquina trituradora

primaria para su disgregación en piezas pequeñas.

2. Molienda: Estas piezas pequeñas son molidas en partículas finas por medio

de un molino de rodillos.

4. Mezclado: Se añade agua a la arcilla molida y se mezcla hasta obtener una

textura adecuada.

6. Corte: Estas columnas rectangulares son cortadas en ladrillos individuales

por medio de un cortador automático.

8. Abrasado: Después del proceso de secado, los ladrillos son colocados

manualmente sobre un carro de horneado. Los ladrillos verdes son quemados

(abrasados) en ladrillos rojos al pasar a través del túnel de horneado.

FLUJOGRAMA DEL LADRILLO

IMPACTOS AMBIENTALES

El sector ladrillero artesanal se caracteriza por ser una economía de subsistencia, de bajo nivel de condiciones de vida, escasa tecnificación y desfavorables condiciones de comercialización. Presenta una gran dispersión de productores, los que con su actividad aportan un emblemático material de construcción, mediante la utilización de una gran cantidad de mano de obra poco calificada, que con prácticas inadecuadas, provocan el deterioro del medio ambiente. ¿Cuáles son las herramientas con las que se debe abordar esta realidad compleja, para producir un círculo virtuoso que tenga como consecuencia el mejoramiento de la situación de este sector?

En este sentido el Estado debe tomar la iniciativa utilizando instrumentos específicos a corto y mediano plazo como son: la creación y puesta en funcionamiento de Parques Ladrilleros (PL) para la localización de los productores y la gestión de Canteras Habilitadas (CH) de materias primas, para el aprovechamiento de esos recursos.

SUBPRODUCTOS

Parque ladrillero (PL)

Se trata de un predio que presenta las condiciones adecuadas para la fabricación sustentable de ladrillos y otros productos de cerámica roja. La ubicación geográfica del PL es el aspecto fundamental. Se debe ubicar, de acuerdo al Ordenamiento territorial (OT), a una distancia adecuada de las áreas urbanas (mínimo 3 Km.), cerca de rutas de acceso, para permitir la entrada y salida de cargas que no interfieran con otras actividades. Como no es compatible con la cercanía a viviendas familiares, es una actividad que no se puede realizar en un medio urbano por lo que las viviendas quedan excluidas del predio del PL. Al presentar un trazado planificado del que resultan un número determinado de lotes, permite que cada ladrillero desarrolle su producción en su parcela. Puede haber en el PL diferentes personas física o jurídicas: un micro emprendedor, o una pequeña empresa con varios empleados, o un consorcio de micro, pequeños y medianos productores o trabajadores que se agrupan en cooperativas.

Cantera Habilitada (CH)

Es función del estado alentar cualquier actividad que se ajuste a las condiciones fijadas por una planificación territorial y aprobar los estudios de impacto ambiental correspondientes. Esta operación y las emisiones a la atmósfera de los hornos, son las actividades ladrilleras que mayor impacto producen en el ambiente, por lo que el Estado -a través de la autoridad de aplicación- tiene que prever, reglamentar, habilitar y controlar la explotación de yacimientos. Mediante la interacción entre los municipios y los productores se debe centralizar, planificar, controlar, prever y remediar las consecuencias de la actividad de extracción porque ésta no puede ser realizada por pequeños emprendimientos ladrilleros dispersos, y como el cuidado del ambiente es mucho más simple y menos gravoso cuando la actividad que se efectúa en la cantera es organizada y administrada desde su inicio.

Los ladrillos son utilizados en construcción en cerramientos, fachadas y particiones. Se utiliza principalmente para construir Paredes, muros o tabiques. Aunque se pueden colocar a hueso, lo habitual es que se reciban con mortero. La disposición de los ladrillos en el muro se conoce como aparejo, existiendo gran variedad de ellos.

MERCURIO

Es un elemento químico de número atómico 80. Su nombre y símbolo (Hg)

procede de hidrargirio, término hoy ya en desuso, que a su vez procede del latín

hydrargyrum y de hydrargyrus, que a su vez proviene del griego hydrargyros

(hydros = agua y argyros = plata). El nombre de Mercurio se le dio en honor al dios

romano del mismo nombre, que era el mensajero de los dioses, y debido a la

movilidad del mercurio se le comparó con este dios.

PROCESO INDUSTRIAL

Este proceso utiliza disoluciones concentradas del NaCl (salmuera). La celda de

amalgama está constituida por un contenedor de acero alargado e inclinado por

debajo del cual fluye una capa de mercurio que actúa de cátodo y absorbe el Na

que se produce en la reacción:

NaCl → Na + ½ Cl2

El cloro se produce en el ánodo que se puede ajustar en altura. La amalgama de

Na que se obtiene se transfiere a un reactor donde se descompone, mediante

hidrólisis con H2O, en Hg, NaOH (50%) e H2.

Na(Hg) + H2O → NaOH + H2 + Hg

Durante la electrólisis se dan las siguientes reacciones:

Reacción en el ánodo: Cl¯ → ½Cl2 +1e¯.............................Eº = 1.24 V

Reacción en el cátodo: xHg + Na+ + 1e¯ → NaHgx...........Eº = -1.66 V

Reacciones colaterales:

Cl2 + NaOH → NaOCl + NaCl + H2O (ánodo)

Cl2 +2e¯ → 2Cl¯ (cátodo)

ClO¯ + 2H+ + 2e¯ → H2O + Cl¯ (cátodo)

El rendimiento del proceso es del 94-97%. Una planta a gran escala produce de

50 a 300x103 ton del Cl2/año y de 56 a 340x103 ton de NaOH/año.

Datos de la Celda

Área del cátodo: 10 a 30 m2

Espesor de la capa de Hg: 3 mm

[Na]Hg: 0.2 a 0.4% en peso

50-180 ánodos por celda

Separación cátodo-ánodo: 3 mm

Ánodo: grafito o Ti recubierto por metales del grupo del Pt.

Sal procesada: 2 a 20 m3/h

FLUJOGRAMA DEL MERCURIO

IMPACTOS DEL MERCURIO

Efectos toxicológicos Cuando es ingerido por mujeres embarazadas, el metilmercurio atraviesa la placenta y se acumula en el cerebro y el sistema nervioso central del feto en desarrollo. Incluso cantidades relativamente despreciables pueden producir serios retrasos motores y de comunicación. Los lactantes pueden exponerse a elevados niveles de metilmercurio durante la lactancia. La EPA estima que más de siete millones de mujeres y niñoscomen pescado contaminado por mercurio por encima de los niveles considerados seguros (US EPA 1997a). Las concentraciones de mercurio en los peces usualmente exceden en gran medida las concentraciones en el agua donde viven.

El mercurio tiene un gran número de efectos sobre los humanos, que pueden ser todos simplificados en las siguientes principalmente:

Daño al sistema nervioso Daño a las funciones del cerebro Daño al ADN y cromosomas Reacciones alérgicas, irritación de la piel, cansancio, y dolor de cabeza Efectos negativos en la reproducción, daño en el esperma, defectos de

nacimientos y abortos

El daño a las funciones del cerebro puede causar la degradación de la habilidad para aprender, cambios en la personalidad, temblores, cambios en la visión, sordera, incoordinación de músculos y pérdida de la memoria. Daño en el cromosoma y es conocido que causa mongolismo.

EFECTOS AMBIENTALES DEL MERCURIO El mercurio entra en el ambiente como resultado de la ruptura de minerales de rocas y suelos a través de la exposición al viento y agua. La liberación de mercurio desde fuentes naturales ha permanecido en el mismo nivel a través de los años, sin embargo el incremento de las concentraciones de mercurio en el medioambiente en las últimas décadas indica la actividad humana. La mayoría del mercurio liberado por las actividades humanas es liberado al aire, a través de la quema de productos fósiles, minería, fundiciones y combustión de residuos sólidos. Otras formas de contaminación son directamente al suelo o al agua, por ejemplo la aplicación de fertilizantes en la agricultura y los vertidos de aguas residuales industriales. Todo el mercurio que es liberado al ambiente eventualmente terminará en suelos o aguas superficiales. Aguas superficiales ácidas pueden contener significantes cantidades de mercurio. Cuando los valores de pH están entre 5 y 7, las concentraciones de mercurio en el agua se incrementarán debido a la movilización del mercurio en el suelo. El mercurio que ha alcanzado las aguas superficiales o suelos los microorganismos pueden convertirlo en metilmercurio. Los peces absorben gran cantidad de metilmercurio de agua superficial cada día. Las emisiones de mercurio procedentes de fuentes naturales incluyen el medio ambiente marino y acuático, así como de la actividad volcánica y geotérmica. Sin embargo, estudios recientes, sugieren que las fuentes antropogénicas contribuyen a la liberación de la mayor parte del mercurio, y que la carga total de mercurio atmosférico se ha multiplicado por un factor entre 2 y 5 desde el comienzo de la era industrial. Aproximadamente un tercio de las emisiones totales del mercurio global actual circulan en un ciclo cerrado entre los océanos y la atmósfera, pero se cree que mucho menos del 50 por ciento de las emisiones oceánicas proceden del mercurio originalmente movilizado por fuentes naturales. La recirculación de

mercurio a la superficie de la tierra, especialmente desde los océanos, extiende la influencia y el tiempo de actividad de las emisiones antropogénicas de mercurio.

Los científicos consideran que las deposiciones atmosféricas de mercurio emitidas al aire por combustión, incineración o procesos de manufactura, contribuyen en una parte muy importante al mercurio que se encuentra en las aguas y el suelo. En Minnesota (EEUU), los investigadores estiman que en 1995, las liberaciones directas de la industria a las aguas superficiales contribuyeron solamente en el 1 o 2 por ciento del contenido en mercurio de dichas aguas, mientras que fueron responsables del 98% de las deposiciones atmosféricas. El análisis ha encontrado que cada año unas 49 toneladas de mercurio se emiten directamente al aire por cientos de centrales térmicas en los Estados Unidos de América, confirmado las más recientes estimaciones gubernamentales de contaminación por mercurio. El estudio también ha hallado que una cantidad similar de mercurio –unas 40 toneladas- se acumula en los residuos de la planta cuando los filtros diseñados para capturar azufre y otros contaminantes atmosféricos retienen una porción del mercurio contenido en los gases emitidos por las chimeneas. Una contaminación adicional, estimada en 10 toneladas, se produce durante el lavado del carbón previo a su consumo en las centrales térmicas.

SUBPRODUCTOS DEL MERCURIO

Algunas de las aplicaciones más comunes del mercurio elemental son:

- Extracción de oro y plata de las minas.

- Auxiliar en la producción de químicos de cloro-álcali.

- En manómetros, que miden y controlan la presión.

- En termómetros, para medir la temperatura.

- En interruptores eléctricos y electrónicos.

- En lámparas fluorescentes.

- En amalgamas dentales, aleado con otros metales.

Los compuestos de mercurio tienen, entre otras, las siguientes aplicaciones:

- En pilas.

- Como biocidas, para controlar o destruir microorganismos, por ejemplo en la

industria del papel, en pinturas o en semillas.

- Como antisépticos en productos farmacéuticos.

- Para análisis químicos.

- Como catalizadores, para hacer más eficaz la fabricación de otras sustancias

químicas, en pigmentos y tintes, detergentes y explosivos.

SILICE

Es un compuesto de silicio y oxígeno, llamado comúnmente sílice. Es uno de los

componentes de la arena. Una de las formas en que aparece naturalmente es el

cuarzo.

Este compuesto ordenado espacialmente en una red tridimensional (cristalizado)

forma el cuarzo y todas sus variedades. Si se encuentra en estado amorfo

constituye el ópalo, que suele incluir un porcentaje elevado de agua, y el sílex.

PROCESO INDUSTRIAL DE SILICE

Técnicamente, el silicio se obtiene a escala industrial mediante la reducción

carbotérmica de arenas de cuarzo con carbono. El silicio obtenido por técnicas

siderúrgicas contiene impurezas y no es adecuado para su utilización en

semiconductores y para la producción de baterías solares.

El silicio para semiconductores se obtiene del material de partida técnico (obtenido

por técnicas siderúrgicas)mediante la cloración de polvo de Si finamente molido

con cloruro de hidrógeno y posterior purificación de los clo-rosilanos

rectificándolos hasta obtener el grado de pureza necesario (véase Fal’kevi E.S. y

col., Technologija po-luprovodnikovogo kremnija, M.: Metallurgija, 1992).

En algunos países el silicio para semiconductores se obtienefundiendo el silicio

técnico con magnesio, descomponiendo el siliciuro de magnesio y subsiguiente

purificación derectificación a baja temperatura del monosilano y disociación

térmica final (véase Belov I.P. y col., Monosilan v te-chnologii polyprovodnikovych

materialov, M.: NIITEChim., 1989). Estos procedimientos se desarrollan en una

únicaetapa y conducen a un bajo rendimiento directo en lo referente al producto

final; es decir, el precio del silicio parasemiconductores obtenido según estos

procedimientos es muy alto mientras que, al mismo tiempo, se emiten

grandescantidades de sustancias químicas nocivas al medio ambiente. Por estas

razones, se han buscado otras tecnologías parala producción de silicio para

semiconductores con un muy alto grado de pureza. Entre tales tecnologías se

encuentranlos procedimientos para la producción de silicio para semiconductores

a partir de SiF.

Se conoce un procedimiento para la producción de tetrafluoruro de silicio a partir

de una solución de ácido fluor-hídrico-silicio (véase RU-PS 2046095, IPK C01 B

33/10, publicada el 20/10/95), que comprende la reacción de unadisolución de

este ácido con una disolución de una base orgánica, formándose una sal de ácido

fluorhídrico-silicio. Lasal obtenida se lava, se seca y se descompone por

tratamiento con un ácido inorgánico concentrado, después de lo cualse separa del

fluoruro de hidrógeno el tetrafluoruro de silicio obtenido

FLUJOGRAMA

SUBPRODUCTOS

El óxido de silicio (IV) se usa, entre otras cosas, para hacer vidrio artificial, cerámicas y cemento. El gel de sílice es un desecante, es decir que quita la humedad del lugar en que se encuentra.

Haz de fibras ópticas compuesto de sílice de alta pureza.

Malla de fibra de sílice para el aislamiento térmico

Arena de cuarzo (sílice) como materia prima principal para la producción de

vidrio comercial

IMPACTO AMBIENTAL

La obtención de silicio de grado metalúrgico es requerida en grandes cantidades

para la industria del acero, siendo una pequeña proporción de este material la

dedicada a la fabricación de las obleas de silicio. La emisión de polvo de sílice es

uno de los inconvenientes de esta industria. La purificación del silicio implica el

uso de materiales tales como xilano, mientras el dopado precisa utilizar pequeñas

cantidades de compuestos tóxicos, tales como diborano y fosfina. También se

precisa utilizar agentes agresivos, tales como el ácido sulfúrico. Todos estos

compuestos y procesos son utilizados en la industria metalúrgica y electrónica no

constituyendo, por tanto, un nuevo factor a considerar. En la producción masiva de

células solares, deberá estar contemplado un correcto tratamiento de los residuos,

tarea asumible al ser conocidos y estar desarrollados estos métodos para grandes

producciones en industrias similares a la de producción de células, como las

industrias electrónicas.

Para el caso de las células con CdS y CdTe, se estima que se precisan menos de

200 kg de compuestos de Cadmio para producir 2 MW anuales de células solares

de esta tecnología. A efectos de comparación, hay que considerar que la

producción mundial de Cd se sitúa en 20000 TM, teniendo por tanto la producción

de células solares de esta tecnología un impacto ambiental muy reducido. Como

comparación podemos señalar que mientras las pilas de NiCd están constituidas

por un 15 % de su peso en Cd, 1 kW de paneles solares (de tecnología Apolo)

contendrá 80 g de Cd en forma de CdS y CdTe (nunca de Cd puro), es decir

menos de un 0,1 % en peso. Al final de la vida útil de estos módulos, se plantea la

posibilidad del vertido en depósitos controlados pues, según normas de los USA y

de la CE, estos paneles serían considerados como un residuo no peligroso. Sin

embargo resulta aconsejable poner en funcionamiento los procesos de reciclado

ya plenamente identificados, aunque no puestos en práctica. Otra tecnología de

lámina delgada, denominada de células CIS supone un contenido aún menor de

Cd que en las células de CdTe, reduciendo su contenido en dos ordenes de

magnitud respecto a estas.

Otros impactos ambientales de esta fuente energética están relacionados con las

infraestructuras necesarias para la operación de la ESFV. Quizás el factor más

conocido y esgrimido contra la ESFV es la ocupación de espacio por parte de los

paneles solares no integrados en la arquitectura. Hay que añadir también la

ocupación de terreno debido a carreteras, líneas de transmisión instalaciones de

acondicionamiento y almacenamiento de energía, subestaciones etc. Estos

factores afectan, esencialmente a las grandes centrales FV. Desde el movimiento

ecologista, apostamos por un desarrollo prioritario de la ESFV integrada en la

arquitectura y de un modo más simple, aprovechando la superficie de tejados y

fachadas ya disponibles.

Finalmente se puede señalar la existencia de fuentes contaminantes relacionadas

con la producción de ESFV aunque no sean debidas a la producción de paneles

solares. Esta contaminación proviene de la fabricación de equipos tales como

inversores, reguladores, estructuras de soporte, cables y especialmente

acumuladores. Algunos de estos sistemas están presentes, necesariamente, en

todas las instalaciones de ESFV, haciendo así depender el análisis del tipo de

instalación considerada.

El impacto medioambiental de las fuentes de energía incluye factores como daños

a los bosques por lluvia ácida, contaminación y calentamiento del planeta por

efecto invernadero, el impacto sobre la salud humana, animal y vegetal debido a

accidentes nucleares o vertidos y escapes de sustancias peligrosas etc. El peso

global de estos costes es más alto en las energías convencionales que en las

energías renovables.

REFERENCIAS

http://www.ecologistasenaccion.org/article10057.html

http://www.lenntech.es/periodica/elementos/cu.htm

http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/educacion-

. tecnologica/procesos-productivos/2009/12/74-7347-9-el-cobre.shtml