Estudio de los procesos físico químicos que influencian la calidad del agua del tranque Talabre mediante herramientas PHREEQC

Abstract

Las crecientes problem´aticas relacionadas al acceso al agua, especialmente en regiones donde se enmarcan las principales operaciones mineras, hacen que nuevas fuentes de agua como los tranques de relave puedan considerarse como opci´on para satisfacer la demanda del recurso. Sin embargo, la calidad de estas aguas se encuentra fuertemente influenciada por las interacciones agua roca que se producen en estos sistemas. En este trabajo se utiliza el software PHREEQC para generar celdas de reacci´on batch con el fin de simular la evoluci´on del agua contenida en los relaves del tranque Talabre a trav´es de 5 a˜nos en un sistema abi´otico, considerando la disoluci´on de la mineralog´ıa del relave, precipitaci´on de mineralog´ıa secundaria y complejizaci´on superficial en ferridrita. Adem´as, se desarrollan an´alisis de sensibilidad de la concentraci´on de ox´ıgeno atmosf´erico en equilibrio, superficie espec´ıfica de las fases y sitios de complejizaci´on superficial disponibles para entender la influencia de estas sobre la qu´ımica del agua. En cuanto al caso base de la simulaci´on, con los datos de borde que se tienen y los procesos planteados en las simulaciones batch se logra emular la interacci´on de estos procesos en las celdas de reacci´on planteadas, aunque no es posible relacionarlas directamente con las mediciones encontradas en literatura. Por otro lado, los an´alisis de sensibilidad muestran que a menor disponibilidad de ox´ıgeno, menor superficie espec´ıfica y en presencia de un agente neutralizador disminuyen las tasas de disoluci´on de sulfuros y, por lo tanto, se retrasa la generaci´on de DMA por una baja m´as lenta del pH. En cuanto a la precipitaci´on de especies secundarias y adsorci´on de ars´enico, la tendencia muestra que a una mayor tasa de disoluci´on de pirita, existe una mayor liberaci´on de iones a soluci´on, lo que aumenta la cantidad de fases precipitadas. En particular, un aumento en la cantidad de ferridrita permite una mayor remoci´on de ars´enico del agua, y a su vez, una disminuci´on de su concentraci´on. Ante esto, los factores que tienen una mayor influencia sobre la calidad del agua a la escala de este trabajo son los relacionados directamente a la tasa de oxidaci´on de los sulfuros que pueden modificarse en el software, siendo en este caso la disponibilidad de ox´ıgeno y superficie espec´ıfica.