Minería

La minería es el proceso mediante el cual se extraen materiales desde la tierra, sus tipos pueden ser a tajo abierto o subterránea; actualmente la minería en Chile es pilar fundamental de nuestra economía.  Algunos ejemplos de estos útiles materiales que se extraen incluyen carbón, cobre, oro o mineral de hierro, entre otros.

¿Conoces sobre el origen de la minería?

Su origen data desde años prehistóricos, algunos descubrimientos arqueológicos así lo indican. Según la historia, el pedernal fue el primer mineral utilizado, debido a su patrón de fractura concoidea, podía romperse en pedazos afilados. Estos pedazos eran útiles como armas para la caza, como cuchillos y puntas de flechas.

También se dice que, durante el Período Neolítico se hundieron pozos de hasta 100 metros de profundidad en Francia y Gran Bretaña. Esto con el fin de extraer los guijarros de pedernal que se encuentran allí.

Otros minerales, como el ocre rojo y el mineral de cobre malaquita, fueron utilizados durante mucho tiempo como pigmentos. Un dato curioso, La Caverna del León, es la mina subterránea más antigua conocida en el mundo.

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Su origen data desde hace más de 40.000 años en Bomvu Ridge, en las montañas Ngwenya, Swazilandia.  En ella se extraía el ocre para usos cosméticos, rituales, ceremonias funerarias y como colorante corporal, finalmente la mina se cerró en 1977.

Al pasar de los años, todos estos procesos se fueron desarrollando aún más hasta dar a conocer las dos categorías principales de la minería moderna. Estas se identifican como la minería a tajo abierto y la minería subterránea.

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Minería a tajo abierto

En la minería a tajo abierto el suelo se explota para que los minerales cercanos a la superficie se puedan llevar a las refinerías. Seguidamente dichos minerales son extraídos a través de diversos procesos.

La minería a tajo abierto puede ser destructiva para el paisaje circundante, dejando atrás enormes pozos abiertos.  Los métodos de este tipo de minería dominan la producción mundial de minerales.

Actualmente,  más del 95% de minerales no metálicos, 90% de los metálicos y aproximadamente el  60% del carbón se extraen por métodos superficiales. La minería a tajo abierto representa casi el 90% de minerales y materiales de desecho que se extraen cada año.

El subsuelo de la tierra es la única fuente de energía fósil y productos minerales, y la minería es la única forma de llegar a ellos.

Algunas ventajas de la minería a tajo abierto

Para la minería a tajo abierto, destacan las siguientes:

  • Se pueden utilizar potentes camiones y palas para mover grandes volúmenes de roca.
  • Producción más rápida.
  • Menor costo para la extracción, es decir que las leyes más bajas de mineral son económicas para la extracción.
  • Facilidad de uso para la producción en masa.
  • Capacidad para extraer selectivamente ciertos grados de mineral.
  • Tripulación comparativamente pequeña.
  • Eliminación de riesgos de seguridad.
  • Fácil drenaje del agua subterránea.
  • Sin restricciones de maquinaria, incluso se puede utilizar maquinaria pesada y voluminosa.
  • Menores costos operativos y de capital.

Ahora, las desventajas de la minería a tajo abierto

Como sabemos, todo pro tiene su contra, en este caso, acá nombramos las más resaltantes desventajas de la minería a tajo abierto:

  • Genera costos y problemas ambientales debido a la eliminación de rocas estériles.
  • Gran interrupción de la superficie: huella de pozo y vertederos de desechos.
  • Alto impacto visual.
  • Rehabilitación de la mina a tajo abierto puede ser difícil, lenta y costosa.
  • Muy vulnerables a las inundaciones lo que interrumpe gravemente la producción.
  • Se requieren altos niveles de habilidad en los pozos mecanizados.

¿Qué sucede con una mina a cielo abierto una vez que se completan la explotación?

Una vez finalizada la explotación, el área de la mina tajo abierto debe someterse a rehabilitación para minimizar el daño ambiental. Este hecho es fundamental para garantizar la sostenibilidad de la tierra para su futuro uso.

Generalmente se da por pasos, en primera instancia, se contornean los vertederos de desechos para aplanarlos y estabilizarlos. Si el mineral contiene sulfuros, se cubre con una capa de arcilla para evitar que la lluvia y el oxígeno oxiden los sulfuros en ácido sulfúrico. Esto es conocido como drenaje ácido de mina.

Seguidamente, se cubre el vertedero con tierra, se planta vegetación y se valla el área para evitar que el ganado se coma la vegetación recién plantada. Esta capa eventualmente se erosionará, pero mientras tanto, permitirá que la lixiviación de metales pesados ​​ocurra lo suficientemente lento como para que el ambiente los absorba.

El área abierta también estará vallada para evitar el acceso, con el tiempo, se llenará de agua subterránea. A menos que estos niveles  sean excesivamente profundos.

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Minería subterránea

La minería subterránea se utiliza para extraer minerales de debajo de la superficie de la tierra de forma segura, económica y con la menor cantidad de residuos posible. La entrada desde la superficie a una mina subterránea puede ser a través de un túnel horizontal o vertical.

La minería subterránea es práctica cuando el yacimiento es demasiado profundo para extraerlo de manera rentable a cielo abierto. Aunado a esto, la minería subterránea tiene una huella en el suelo más baja que la minería a cielo abierto.

Conociendo las ventajas de la minería subterránea

La minería subterránea permite ocultar en gran medida una operación minera; teniendo solo Adits o marcos que sobresalen de la superficie. Esto permite recuperar la tierra por encima de la zona de explotación para otros usos, una vez que ha cesado la explotación. Esto es mucho más fácil que en el caso de la minería a cielo abierto.

En la minería subterránea se puede extraer a la profundidad que permita el desarrollo: Si hay un eje con arnés, entonces la extracción puede tener lugar hasta esa profundidad del eje. Si se accede por Adits horizontales, puede minar hasta el Adit más bajo desde arriba. Si se accede por declive, el desarrollo y la minería pueden continuar mientras sea posible la explotación económica.

En todo caso sus ventajas son las siguientes:

  • Ayuda a estabilizar el suelo.
  • Reduce el costo de transportes.
  • Ayuda a evitar la caída de rocas por estallidos.
  • Produce muy pocos desechos y relaves de molienda.
  • Menos dañina para el medio ambiente.
  • Muy poco impacto visual.
  • Permisos y control de ley más sencillos.
  • Mayor ganancia por tonelada de mineral extraído.

Cuando se planifica una mina, los geólogos e ingenieros deben considerar cuidadosamente las características del yacimiento y el medio ambiente. Esto se realiza con el fin de decidir qué tipo de extracción es mejor, algunas minas utilizan una combinación de tajo abierto y subterráneo.

Desventajas de la minería subterránea

  • La minería subterránea no es adecuada para la explotación de un yacimiento amplio.
  • Hay más posibilidades de que ocurran accidentes fatales en minas subterráneas.
  • Es más costosa porque requiere ventilación, lo que conlleva al uso de equipos que faciliten esta tarea.

Los gases en la minería y su importancia

Nitrógeno

En las minas de carbón, el nitrógeno se usa principalmente para prevenir incendios y para inertizar áreas abandonadas. Esto da como resultado la reducción de lo niveles de oxígeno, lo que disminuye el límite de explosiones.

A diferencia de otras fuentes de extinción de incendios, el nitrógeno no causa corrosión ni ningún otro daño como tienden a hacerlo otros agentes. Las consecuencias del uso de nitrógeno se eliminan fácilmente con solo ventilarlo.

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Nitrógeno para la flotación de minerales

La flotación de minerales es un método utilizado para separar y concentrar minerales alterando sus superficies a una condición hidrofóbica o hidrofílica. Es decir, las superficies son atraídas o rechazadas por el agua.

Dicho proceso se ha convertido ahora en el más utilizado para extraer muchos minerales de sus menas. Se usa ampliamente para concentrar minerales de cobre, plomo y zinc, que comúnmente se acompañan entre sí en sus minerales.

El nitrógeno ha sido el gas de preferencia para usar en este proceso. Gracias a sus características inertes y poca solubilidad en el agua, hacen que sea un gas poco consumible en las reacciones.

Se considera al nitrógeno como gas beneficioso en este proceso, ya que  influencia significativamente el comportamiento de los sulfuros durante su flotaciones.  Aun cuando este no interactúe electroquímica ni químicamente con los constituyentes de la pulpa de flotación.

El nitrógeno también es responsable de cambiar el estado de hidratación de la superficie de los minerales.  De igual forma, varía los gases disueltos en la química de superficie de los minerales. Es decir, mantiene los potenciales catódicos e influencia las interacciones galvánicas.

Las aplicaciones del nitrógeno en sistemas de flotación varia en minerales tales como: cobre-níquel, cobre-plomo-zinc-pirita, sulfuros de cobre, pirita-esfalerita y oro en sulfuros. Estas últimas han sido investigadas y algunas de ellas son usadas industrialmente.

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Oxígeno

En la extracción de minerales y procesamientos  de carbón y cobre, minería de diamantes y procesamiento de níquel, plomo, aluminio y hierro, el oxígeno es un elemento clave.

El mismo se utiliza para procesos de oxidación a presión y cianuración, aumentando significativamente la recuperación y el rendimiento del mineral.

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Beneficios del oxígeno en el proceso de lixiviación

  • En el caso del oro, la tasa de extracción aumenta debido a las grandes cantidades de oxígeno disuelto en el proceso de lixiviación.
  • Permite una disminución del tiempo de retención por lixiviación de hasta un 50%.
  • Genera mayor rendimiento de minerales.
  • Además del oro, la plata también se disuelve en el proceso de lixiviación y aplican los mismos beneficios con el oxígeno.
  • El nivel de cianuro requerido se reduce considerablemente debido a las cantidades suficientes de oxígeno, lo que perite una reducción de flujo de desechos.
  • El oxígeno se convierte en un agente oxidante respetuoso con el medio ambiente si se inyecta directamente en la corriente de desechos.
  • Es posible que se utilice como gas de alimentación para un generador de ozono.
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La minería en Chile

En la actualidad, la minería en Chile es reconocida a nivel mundial. Chile es considerado el primer productor de cobre y el segundo productor de litio en el mundo.  Según algunas estadísticas del 2019, el sector produjo alrededor de 6 millones de toneladas de cobre y 110 mil toneladas de litio. Su participación actual en el mercado mundial de producción de cobre y litio es aproximadamente de 28%  y el 23%, respectivamente.

La minería en Chile representa más de la mitad de las exportaciones totales del país, convirtiéndola en un pilar clave para la economía y su desarrollo. Consecuentemente, Chile busca tecnologías innovadoras para modernizar la productividad y la extracción en sus minas, tendencia que ha sido acelerada por la pandemia COVID-19.

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Cobre verde para la minería en Chile

Las emisiones de carbono afectan significativamente nuestro planeta y esto no excluye las actividades que se llevan acabo en la minería en Chile. Estas se convierten en el gas de efecto invernadero con mayores niveles de emisiones a la atmósfera, lo que conlleva al calentamiento global y consecuentemente, el cambio climático.

Como una respuesta positiva, amigable y sustentable con nuestro planeta, se ha propuesto una nueva forma de hacer minería en Chile.  Cobre verde, es una  propuesta que intenta disminuir considerablemente el impacto ambiental que, durante años, ha caracterizado al sector  a nivel internacional.

La misión es disminuir considerablemente las emisiones y  sustentar la producción utilizando energías renovables. Es importante que la energía sea cero emisiones o en emisiones beta. Esto, a la misma vez, es un intento de disminuir el volumen de combustible usado en la minería en Chile, especialmente la de tajo abierto.

La minería en Chile: El aporte y la agenda para las emisiones de carbono

Durante el año 2020, algunos  ministros del gobierno enfatizaron la necesidad de construir una economía sostenible y resistente a largo plazo. A través de esta presentación, Chile se comprometió a alcanzar un máximo de emisiones de gases de efecto invernadero para  el año 2025.

Dicho plan propone eliminar gradualmente la energía del carbón. Además de promover  el uso de  vehículos eléctricos y expandir los bosques.  Todo esto forma parte del compromiso que pretende pavimentar el camino hacia la neutralidad de carbono para el año 2050. Incluyendo el sector de la minería en Chile, pilar fundamental de economía y protagonista esencial  de este cambio.

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Objetivos específicos de Chile

A continuación, se presenta una breve lista de aportes que se pretenden lograr, en una proyección de los próximos 10 años en diversos sectores, incluyendo la minería en Chile.

  • Máximo de emisiones de gases de efecto invernadero en 2025.
  • Reducir a 95Mt de Co2 al año, para el 2030.
  • Reducir el carbono negro en un 25%, de los niveles del 2016, para el 2030.
  • Manejar de manera sostenible alrededor de 000 hectáreas de bosque nativo.
  • Plantar 000 hectáreas de bosque.
  • Reducir las emisiones de deforestación en un 25% para el año 2030.
  • Total neutralidad de carbono para el año 2050.
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