En Colombia la minería aporta ca. el 2% del Producto Interno Bruto (UPME, 2021). El primer renglón de extracción minera corresponde al carbón. De la categoría de los minerales metalíferos es el oro el que ocupa el primer lugar (Ibídem). El departamento de Caldas aporta el ca. 5% de la producción nacional de oro (UPME, 2021). En general, la extracción de oro se realiza por medios mecánicos, químicos (lixiviación), y/o su combinación. El uso de cianuro para la extracción de oro a través de la formación de un complejo cianometálico es una alternativa química ampliamente utilizada alrededor del mundo y, de hecho, es la tecnología que más se emplea en entables mineros del departamento de Caldas.
El cianuro se suministra en la etapa de lixiviación en forma de sales alcalinas (KCN y NaCN) en concentraciones entre 100 y 500 mg CN-/L (Mudder y Botz, 2001), aunque en el caso del departamento de Caldas se han encontrado entables que usan concentraciones del orden de 2000 mg/L. Los efluentes resultantes de esta etapa pasan a una recuperación en la que se adiciona zinc, el cual desplaza al oro en el complejo cianometálico y lo libera para su posterior concentración. El efecto colateral de este proceso es la emisión de efluentes líquidos que contienen cianuro no consumido en la lixiviación, así como el cúmulo de material propio de la matriz mineral que fue objeto de la extracción. Gaviria y Meza (2006) reportaron, para 11 plantas diferentes ubicadas en Segovia (Antioquia), concentraciones de cianuro residual del proceso de lixiviación entre 588 y 5590 mg/L. Por otro lado, según investigaciones previas realizadas en el GI-PRISMA (Gaviria, 2016; Dobrosz-Gómez et al., 2017; Dobrosz-Gómez et al., 2020), los efluentes de un representativo entable minero ubicado en Marmato (Caldas), monitoreado bimensualmente durante dos años y medio, contenían concentración de cianuro entre 300 y 2020 mg/L y una Demanda Química de Oxígeno, DQO, de aprox. 3740 mg/L. Así, considerando la responsabilidad legal (Resolución 0631/2015 del MADS) y sobre todo social, el desarrollo de métodos de tratamiento, ambientalmente amigables y económicamente viables, para las Aguas Residuales Industriales (ARI) de la etapa de lixiviación de oro, se ha convertido en una prioridad. Las características de las ARI reportadas previamente (Gaviria, 2016; Dobrosz-Gómez et al., 2017; Dobrosz-Gómez et al., 2020) mostraron además la presencia de otras sustancias electrolíticas, de interés sanitario, en concentraciones elevadas (cloruros = 3145 mg/L, sulfatos = 2011 mg/L), responsables por altos valores de la conductividad del ARI (12150 mikroS/cm). Aprovechar esta característica del ARI en beneficio del tratamiento del efluente se puede lograr usando un método electroquímico como por ejemplo con la Electro-Oxidación (EO). Este estudio se enfocará en la evaluación rigorosa, con criterios de eficiencia, bajos costos, y protección al medio ambiente de EO como alternativa de tratamiento de efluentes diluidos contaminados con cianuro (concentraciones menores a 1000 mg/L), provenientes de lixiviación de oro. La investigación incluirá: (i) la toma de las muestras de las ARI y su caracterización; (ii) estudios preliminares, con agua sintética, del efecto de las variables de operación sobre la EO; (iii) la optimización de la EO empleando técnicas estadísticas de diseño y de análisis de experimentos; (iv) la determinación de los parámetros cinéticos a las condiciones óptimas de operación del proceso de EO; y (v) evaluación de los costos operacionales totales del proceso. Así, se definirán condiciones de tratamiento de efluentes diluidos contaminados con cianuro (concentraciones menores a 1000 mg/L). Estos resultados, junto con los obtenidos anteriormente (Dobrosz-Gómez et al., 2020), permitirán determinar condiciones de tratamiento en función de concentración de cianuro (100-2000 mg/L) residual en vertimientos de origen minero. |