Análisis crítico sobre la emisión de polvo en minería: caminos mineros y propuesta de una estrategia de supresión

Abstract

La emisión de material particulado es un aspecto ambiental relevante para las faenas mineras, con impacto directo en la salud de los trabajadores y de las comunidades cercanas. En un levantamiento de información sobre las faenas mineras chilenas se estableció que la generación de polvo debido al tránsito por caminos no pavimentados resulta ser la fuente más comprometida. Se procedió a estudiar esta última fuente de emisión en mayor detalle, referida a los caminos internos de alto tonelaje (tránsito de más de 100 t). En base a testimonios de profesionales relacionados con caminos mineros, se pone de manifiesto la poca ingeniería sobre la construcción de caminos mineros y la dependencia de soluciones reactivas y costosas para su mantención. Dejan en claro la necesidad de proponer una mejor preparación de la carpeta de rodado y material granular subyacente para tener un mayor desempeño en términos de rodadura y control del polvo. En especial, incorporar el uso de bandas granulométricas como una medida fundamental en el diseño de un camino. Se estudia la interacción rueda-suelo para comprender más de cerca la suspensión de material particulado (MP10) desde caminos. Para ello se realizan simulaciones computacionales en elementos discretos (DEM) con el software RockyDEM®, sobre un sistema simplificado placa-cajón con partículas de 10 μm para determinar el potencial de emisión de material particulado y el hundimiento de la rueda en el suelo. La penetración de la rueda aumenta con la carga del camión y la disminución de la cohesión del suelo. Para cargas entre 100 y 400 t, la penetración ronda entre 1,5 y 6,0 cm, respectivamente. El potencial de emisión permanece cuasi invariante con respecto a la velocidad de la rueda pero aumenta con la carga de un camión. Tan solo el 23% de la velocidad del camión es adquirida como velocidad media de eyección de las partículas del suelo, es decir, la rueda hace ruptura por sobre la dispersión de estas. Complementariamente se realizan estudios experimentales de evaporación de agua desde cuarzo, mineral representativo de caminos mineros muestreados, pretratados con agua destilada, medio ácido, con floculante y una emulsión de polímero. La adición de ácido y floculante retardan las tasas de evaporación. Como cierre se propone un diseño conceptual, resguardando las variables de distribución de tamaño de partículas y mineralogía en el diseño espacial de un camino minero. Se destaca además, el muestreo en superficie del contenido de limo y la aplicación tópica de supresores de polvo, durante la operación de caminos.