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Arena mineral: fuente sostenible de arena y reducción de relaves 

Un estudio recientemente realizado por investigadores de la Universidad de Ginebra y el Instituto de Minerales Sostenibles de la Universidad de Queensland descubrió que un cambio radical en el procesamiento de minerales podría reducir drásticamente los residuos minero-metalúrgicos al tiempo que crea una fuente sostenible de arena.

Después del agua, los áridos (arena, grava y roca triturada) son el segundo recurso natural más explotado. Su uso se ha triplicado en las dos últimas décadas, principalmente por el crecimiento de la urbanización y  la población, hasta alcanzar unos 50.000 millones de toneladas al año y conseguir la sostenibilidad en su producción es una prioridad. Ya en 2019, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente publicó el informe Arena y sostenibilidad: Encontrando nuevas soluciones para la gobernanza ambiental de los recursos mundiales de arena. Ese mismo año, la ONU aprobó la Resolución de la Gobernanza de los Recursos Minerales (UNEA-4) que pedía explícitamente soluciones a los retos de la sostenibilidad mundial de la arena.

Una solución para este problema puede ser utilizar los residuos minero-metalúrgicos para producir áridos. La trituración de minerales para la extracción de metales y otras materias primas produce grandes volúmenes de arena y materiales similares a los agregados que luego se desechan.

El creciente valor de la arena, los costes cada vez más elevados de almacenamiento de los residuos mineros y la posibilidad de optimizar los circuitos de procesamiento de minerales, tanto para los productos primarios como para los coproductos de la arena, son motivos suficientes para comprender que esta solución contribuiría en gran medida al desarrollo sostenible y a dar un nuevo impulso a la economía circular.

Con el objetivo de investigar si se puede reducir la cantidad de residuos minero-metalúrgicos, al convertirlos en una fuente viable de arena que reduzca la creciente demanda de la extraida de los recursos naturales, el equipo de investigación realizó un estudio durante 12 meses con muestras recogidas en uno de los mayores centros de procesamiento de mineral de hierro de Vale en el estado de Minas Gerais.

Después de un análisis de las propiedades químicas de estas muestras y algunas operaciones de refinación, los investigadores pudieron demostrar que una parte del flujo de material, que de otro modo sería un residuo minero, podría usarse como sustituto de la arena industrial y de construcción.

Por tanto, en el informe de la investigación recientemente publicado, Ore-sand: A potential new solution to the mine tailings and global sand sustainability crises, proponen separar los materiales similares a la arena de los residuos mineros para su posterior reutilización, antes de que se depositen con el resto de desechos. En su informe denominan “mineral-arena” (ore-sand) al producto del proceso.

La diferencia fundamental de este enfoque con otros intentos de reutilizar en la construcción diferentes residuos minero-metalúrgicos es que considera a la arena como subproducto (o coproducto) del procesamiento de minerales, no como un residuo. Según los investigadores, con algunos cambios y ajustes en las operaciones de procesamiento de minerales, se pueden obtener las propiedades requeridas de la arena como producto comercializable y comparable con las arenas de origen natural. La coproducción de arenas minerales (y la recuperación de otros subproductos) podría incluso ayudar a compensar algunos de los problemas técnicos, económicos y medioambientales que acarrean los yacimientos de menor calidad.

Arena mineral. Imagen del Instituto de Minerales Sostenible de la Universidad  de Queensland

Daniel Franks, coautor del informe, afirma en un comunicado de prensa que “si estos resultados se pueden replicar con otros tipos de minerales, existe la posibilidad de lograr reducciones importantes en los relaves mineros globales”. En ese mismo informe añade: “Al mapear ubicaciones mineras en todo el mundo y modelar el consumo global de arena, descubrimos que casi un tercio de los sitios mineros pueden encontrar algo de demanda de arena mineral dentro de un rango de 50 kilómetros. Esto podría contribuir a una reducción de, al menos un 10%, en el volumen de generación de relaves. Simultáneamente, casi la mitad del mercado mundial de arena (por volumen) podría encontrar una fuente local de mineral-arena”.

Pascal Peduzzi, coautor del informe señala que «la coproducción de mineral-arena es una ventaja significativa para las empresas mineras: reduce los grandes volúmenes de relaves que dificultan las actividades mineras operativas y, al mismo tiempo puede generar ingresos adicionales. El mineral de arena es un paso hacia una ‘mina sin relaves’”.

Dado que ciertos yacimientos están asociados a minerales y a oligoelementos potencialmente dañinos y difíciles de eliminar, se requiere una evaluación exhaustiva de las menas minerales y su transformación para garantizar la producción de arenas minerales seguras. Por lo tanto, la investigación futura debería centrarse en la evaluación de la idoneidad de los diferentes tipos de tipos de yacimientos y vías de procesamiento de minerales para la producción de arenas minerales y su clasificación.

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