Evaluación de concretos geopolimericos mediante activación alcalina de residuos Mineros (Relave) y Zeolita Natural - Calderón Soncco, Velisa Candelaria (2015)
Cada año, millones de toneladas de desechos de la minase generan en industria minera. El almacenamiento de relaves mineros ocupa gran área de tierra representando un alto costo económico, ambiental y ecológico. Por otro lado, cantidades considerables de materiales se utilizan en la industria de la construcción y hay una escasez de materiales de construcción en muchas partes de nuestro país. Si los relaves mineros se reciclan y se utilizan como material de construcción, cabría la posibilidad de prescindir de los terrenos que son necesarios para embalsarlos, además; se podría evitar el costo económico de conservar un pasivo minero y los riesgos ambientales. Todo esto contribuirá de manera significativa al desarrollo sostenible de la industria minera. Para utilizar relaves mineros como material de construcción, necesitan ser estabilizados. El cemento Portland ordinario (OPC) se ha utilizado para estabilizarlos relaves de las minas; pero esta técnica tiene un número de limitaciones, incluyendo la resistencia de baja acidez, mala inmovilización de contaminantes. Aún existen los problemas tales como la utilización de grandes extensiones de terreno, presencia de metales pesados, lixiviación por lluvias, la contaminación por polvo, y la potencial amenaza de derrumbes en las presas de relaves. Como sabemos, relaves mineros contienen algunos metales pesados como el cobre, molibdeno, arsénico y uranio, que contaminan las aguas subterráneas y los suelos, las plantas y la vida mortal. Si queremos reciclar los desechos de la mina, pesado metales contenidos deben ser encapsulados y se inmovilizan. Por otro lado, para producir una tonelada de OPC, Se necesita alrededor de 1,5 toneladas de materias primas y 1 tonelada de CO2 es libera a la atmósfera generando emisiones de gases de efecto invernadero. Este proyecto de Tesis investiga la geopolimerización de relaves mineros de modo que puedan ser utilizados como material de construcción en gran escala y de una manera respetuosa con el medio ambiente. La premisa de este proyecto es que los relaves de las minas pueden ser estabilizados mediante la tecnología de geopolimerización, que se basa en el hecho de que relaves mineros consisten principalmente en partículas de pequeño tamaño y contienen gran cantidad de componentes de sílice y alúmina. Cantidades determinadas de relave serán mezcladas con material zeolítico que mediante reacción química con una solución activante alcalina darán origen a un proceso de geopolimerización. El reto está en optimizar una mezcla (relave + zeolita + activador alcalino) para la obtención de resistencias de compresión que puedan ser comparados con el cemento Portland, y para llevar a cabo este fin, se ejecutarán una serie de procesos experimentales, ayudándonos de una recopilación bibliográfica referente al estudio y análisis de la zeolita, acorde a las normas ASTM C109/C109M y ASTM C 305 en cada etapa experimental que hacen referencia al cemento Portland ya que no existen normas que rigen el proceso de la zeolita, además se desarrollará métodos para la elaboración de un mejor proporcionamiento y curado de las muestras. En la actualidad numerosos proyectos mineros se están desarrollando trayendo consigo mejoras en la productividad (la actividad minera participa con el 14.40% del PBI) y también el incremento en la generación de residuos mineros que se suman a los pasivos generados por la pequeña minería y minería artesanal que opera principalmente en la sierra. En el Congreso de la República, existe una iniciativa legislativa para declarar de interés nacional y necesidad pública la transformación de relaves mineros en materiales de construcción, considerando la gravedad de riesgos potenciales y de daño a las poblaciones y al medio ambiente que se desprenden de las acumulaciones y depósitos de relaves, así como la viabilidad probada de transformarlos en productos inocuos de uso para la industria de la construcción, tales como: agregados de construcción, ladrillos, tejas y otros afines. Con este trabajo de Tesis, se busca transformar los pasivos y relaves mineros en verdaderos activos industriales. Debido a la intensa actividad minera que se proyecta para los próximos años, todas las cifras indican que estos desechos irán en ascenso. A ello se deben sumar las bajas leyes de los minerales, lo cual implica una mayor generación de relaves; de hecho, se calcula que del total de material extraído en una mina sólo el 2% corresponde al metal deseado, y el resto es descartado en diferentes desechos como estériles (50%), relaves (44%) y escorias (4%).