Trabajo Final Plan De Cierre.docx

FACULTAD DE INGENIERÍA Carrera de Ingeniería de Minas

“ANALISIS DE INCREMENTACIÓN DEL PH EN EL DESMONTE MINERO UTILIZANDO DIFERENTES MATERIALES”

Ingeniería de Minas Integrantes: -Chuquiruna Llanos, Edwar.

-De La Rosa Briones, José. -Díaz Silva, Leonardo. -Rodríguez Barra Eddie.

Cajamarca - Perú 2019

Índice RESUMEN..................................................................................................................................... 3 CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 4 1.1.

Realidad problemática ................................................................................................... 4

1.2.

Formulación del problema ............................................................................................. 4

1.3.

Objetivos ........................................................................................................................ 4

1.3.1.

Objetivo general .................................................................................................... 4

1.3.2.

Objetivos específicos............................................................................................. 4

1.4.

Hipótesis ........................................................................................................................ 4

CAPÍTULO II. MARCO TEORICO .................................................................................................. 5 2.1.

Antecedentes ................................................................................................................ 5

2.2.

Bases teóricas ............................................................................................................... 6

2.2.1.

Tamaño de la Partícula ......................................................................................... 6

2.2.2.

Absorción de Agua ................................................................................................ 6

2.2.3.

Lodos .................................................................................................................... 7

2.2.4. El PH ............................................................................................................................ 7 2.3.

Definiciones de términos básicos ................................................................................. 7

2.3.1.

PH .......................................................................................................................... 7

CAPÍTULO III. METODOLOGIA .................................................................................................... 8 3.1 Operacionalización de variables ......................................................................................... 8 3.2. Tipo de investigación .......................................................................................................... 8 3.3. Población y muestra (Materiales, instrumentos y métodos) ............................................... 9 3.3.1.

Unidad de estudio .................................................................................................. 9

3.3.2.

Población ............................................................................................................... 9

3.3.3.

Muestra (muestreo o selección) ............................................................................ 9

3.4. Técnicas e instrumentos de recolección y análisis de datos .............................................. 9 3.5. Procedimiento ..................................................................................................................... 9 3.6. Material de estudio ........................................................................................................... 10 3.6.1. Equipos ...................................................................................................................... 10 3.6.2. Instalaciones .............................................................................................................. 10 3.6.3. Instrumentos .............................................................................................................. 10 CAPÍTULO III. RESULTADOS ..................................................................................................... 12 CAPÍTULO IV. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES ......................................................................... 14 4.1

Discusión ..................................................................................................................... 14

4.2

Conclusiones ............................................................................................................... 14

REFERENCIAS ............................................................................................................................ 15 ANEXOS ...................................................................................................................................... 16

RESUMEN En el presente informe se realizó el análisis del PH de diferentes materiales para poder solucionar el problema del desmonte de mina apilado en Hualgayoc en el terreno del Sr. Leoncio Goicochea Lobato. El método utilizado es experimental-Pre experimental mediante la obtención de muestras para analizar en el laboratorio de la Universidad Privada del Norte el desmonte de mina presento un PH ácido de 2.55, lodo de la mina Tantahuatay 8.83, Tierra amarilla presenta un ph de 7.30, La Arcilla tiene un ph de 7.42, La arena un ph de 7.75. Finalmente, la cobertura más apropiada para aumentar el ph del desmonte de mina es lodo arena desmonte de mina que presenta un ph de 7.66.

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN 1.1. Realidad problemática Unos de los principales problemas es tener distinto material en mina y no saber qué hacer con ellos, o también donde ubicarlos, de acuerdo a sus composiciones químicas podemos definir en qué botadero, PAT pueden ir, pero otros materiales son inservibles y no tienen uso alguno lo que genera la problemática que hacer con ellos y donde ubicarlos. 1.2. Formulación del problema ¿Qué cobertura será apropiada para aumentar el PH del desmonte de mina?

1.3. Objetivos 1.3.1. Objetivo general

Determinar la cobertura apropiada para aumentar el PH del desmonte de mina.

1.3.2. Objetivos específicos

Medir el PH de cada tipo de cobertura o material Comparar el PH de los lodos de la mina Tantahuatay con otros materiales Seleccionar la cobertura que sube el PH de desmonte de mina. Conocer la cantidad de metales disueltos y su conductividad. 1.4. Hipótesis La cobertura de lodos más arena podrá subir el PH del material de desmonte de mina a un promedio de 7 para que no afecte al suelo con la finalidad de no dañar al mismo y obtener una buena la vegetación.

CAPÍTULO II. MARCO TEORICO

2.1. Antecedentes Según Hernández, Darwin, (2009) Uno de los problemas más relevantes en los sistemas de potabilización de agua basados en procesos de coagulación es la generación de lodos. Dadas sus características químicas, éstos son de difícil manejo y no existen en Colombia tecnologías que permitan su tratamiento y disposición final sin impactar al medio ambiente. Actualmente su disposición final se hace en rellenos sanitarios o predominantemente sobre cuerpos hídricos. Con este estudio se evaluó el uso del lodo aluminoso como agregado en la fabricación de ladrillos cerámicos, aprovechando el lodo e inmovilizando a su vez elementos tóxicos. Inicialmente se efectuaron análisis mineralógicos del lodo y de los materiales a ser reemplazados por éste; posteriormente se midió la resistencia a la compresión (Kgf/cm) y la absorción de humedad (%) en unidades experimentales fabricadas con diferentes porcentajes de lodo. Elias, Castells, Xavier. (2012) Los residuos que se contemplan en este capítulo tienen como denominador común que son de naturaleza, esencialmente, inorgánica. Así pues, cuando sean sometidos a determinados procesos de valorización, no se producirá aquella «disminución de masa» tan particular de los materiales orgánicos al producirse un cambio de fase y, en consecuencia, no se creará porosidad interna. Los materiales de construcción susceptibles de ser fabricados con esta tipología de residuos suelen ser densos, por tanto serán materiales para la construcción de elementos de elevado peso específico y muchos de ellos buenos conductores y acumuladores de calor. Según la Tesis de HENRÍQUEZ OLIVIA (2011). La aplicación de lodos tiene efectos positivos en los suelos: disminuye la densidad aparente, aumenta la estabilidad de

agregados, incrementa la retención de agua, aporta nutrientes y materia orgánica, y mejora el rendimiento de diferentes cultivos.3. Las concentraciones de elementos traza metálicos presentes en los lodos se encuentran por debajo de lo exigido en la normativa, pese a ello, algunos estudios señalan una acumulación de ciertos ETM en especies vegetales y en suelos. La normativa chilena permite una elevada tasa máxima de aplicación delodos (90 Mg ha-1 año-1en base seca), en comparación a otros países.

2.2. Bases teóricas 2.2.1.

Tamaño de la Partícula

Los resultados del análisis granulométrico indican que las partículas sólidas que conforman los lodos son finas, de tamaño reducido, donde el 50% de las partículas tienen un tamaño inferior a 0,025 mm, El tamaño reducido de partículas puede incidir en la etapa de secado, ya que un incremento en el porcentaje de partículas finas puede favorecer la retracción y el agrietamiento de las unidades experimentales. Hernández, Darwin, (2009) 2.2.2.

Absorción de Agua

Julián Pérez Porto y Ana Gardey. (2009). En lo que respecta a la definición del término desde la física, podemos decir que absorción es un proceso en el que determinados elementos, tales como moléculas, átomos o iones pasan de un estado o fase a otro. Así por ejemplo una esponja o un trozo de algodón son capaces de absorber agua u otros líquidos. Biológicamente los organismos vegetales absorben del suelo los nutrientes que necesitan para sus procesos biológicos, y los animales en el proceso de la digestión hacen lo propio.

2.2.3.

Lodos

Son otros sinónimos de lodo además de barro; fango, limo o cieno, indicando todos ellos la pasta semilíquida densa y resbalosa, que tiene la propiedad de adherirse al cuerpo o a las ropas o a cualquier otra cosa, que se forma al mezclarse la tierra con el agua, en general cerca de fuente de agua o como producto de las lluvias, por ejemplo: “tanta precipitación provocó un río de lodo que entró en las casas y ensució 2.2.4. El PH

.Salazar (2010) El pH de una mezcla acuosa o no, definida por SORENSEN (2) como -log (H O + 3) es un indicador esencial en la formación de sales, que se obtienen por la neutralización de ácidos y bases, y que suelen ser de interés no sólo para la obtención de tales sales, sino también cuando se desea evitar la contaminación del medio ambiente con residuos industriales. Pueden mencionarse ejemplos de procesos donde la medición de pH resulta de gran interés, como es el proceso de fermentación de levaduras para la obtención de alcohol, el proceso de fabricación de azúcar de caña para lograr una buena cristalización del grano.

2.3.

Definiciones de términos básicos

2.3.1.

PH

Se trata de una unidad de medida de alcalinidad o acidez de una solución, más específicamente el pH mide la cantidad de iones de hidrógeno que contiene una solución determinada, el significado de sus sigla son, potencial de hidrogeniones, el pH se ha convertido en una forma práctica de manejar cifras de alcalinidad, en lugar de otros métodos un poca más complicados.

CAPÍTULO III. METODOLOGIA 3.1 Operacionalización de variables

VARIABLE MATERIAL DESMONTE

PH

DE

DEFINICION CONCEPTUAL

DIMENSIONES

INDICADORES

Dadas sus características químicas, éstos son de difícil manejo su tratamiento y disposición final dependen de su composición química para así no impactar al medio ambiente.

Composición Química

Átomos.

El pH de una mezcla acuosa o no, definida por SORENSEN (2) como -log (HO+3) es un indicador esencial en la formación de sales, que se obtienen por la neutralización de ácidos y bases,

Nivel de Acides o Base.

Valor numérico de PH

Tipo de mezcla

Elementos Químicos

Acides base.

o

Alcalino,

TABLA N° 1 - operacionalización de variables FUENTE: ELABORACION PROPIA

3.2. Tipo de investigación

Experimental- Pre experimental Diseño:

Estudio

T1

M

O

Dónde: M: Muestra O: Observación

Valor numérico.

3.3. Población y muestra (Materiales, instrumentos y métodos) 3.3.1.

Unidad de estudio

El material de desmonte obtenido de Hualgayoc.

3.3.2.

Población

Todo el material de desmonte obtenido de Hualgayoc.

3.3.3.

Muestra (muestreo o selección)

Una muestra de material de desmonte de mina representativa de la zona de estudio. Tres muestras de material de desmonte de mina adicionando lodo, lodo más arena y tierra amarilla mediante coberturas.

3.4. Técnicas e instrumentos de recolección y análisis de datos

Procedimiento Experimental El estudio se basa en Protocolo de métodos de análisis de suelos y lodos, mediante el cual se busca determinar el parámetro de PH del análisis químico. El muestreo del material se realizó en el mes de febrero de 2019 siguiendo el protocolo establecido para el análisis de dicho parámetro. Los análisis se realizaron en el mismo mes contando con el apoyo del Laboratorio Minería y Medio Ambiente de la Universidad Privada del Norte.

3.5. Procedimiento

Para el presente estudio se seleccionaron 1 parámetros químicos, PH el cual puede ser determinado en el laboratorio Minería y Medio Ambiente Universidad Privada del Norte. Para la medición del parámetro PH, se siguió el procedimiento indicado por el

asistente de laboratorio y por la docente para poder tomar medidas apropiadas y válidas para el estudio del material de desmonte.

3.6. Material de estudio

        

Cuaderno de apuntes Plumón indeleble Cinta adhesiva Bolsas de plástico Guantes desechables masetas de plástico recipientes de vidrio 1 picota 1 kit de accesorios de recolección de muestras

3.6.1. Equipos

Equipo de medición de PH

3.6.2. Instalaciones

Laboratorio de Minería y Medio Ambiente de la Universidad Privada del Norte. 3.6.3. Instrumentos

    

Ph- Metro Digital Balanza Unidades de Volumen Fiola Matraz

Material

Peso (gr)

Maseta Sola

35.76

Arena

280.31

Tierra Amarilla

280.32

Lodo

350.48

Arcilla

280.57

Cantidad de lodo agregado a cada maseta Arena

200 gr de lodo

Tierra Amarilla

200 gr de lodo

Arcilla

200 gr de lodo

PH de los materiales usados

Cantidad de Agua Agregada

para bajar el pH del desmonte

Lodo solo

200 ml

Lodo solo

Ph = 8.83

Arcilla

200 ml

Arcilla

Ph = 7.42

Tierra Amarilla

200 ml

Tierra Amarilla

Ph = 7.30

Arena

200 ml

Arena

Ph 7.75

Lodo solo

200 ml

PH de las Muestras Desmonte de Mina

Ph = 8.83

Lodos + Desmonte

Ph = 7.42

Arena + Lodos + Desmonte

Ph = 7.30

Tierra Amarilla + Desmonte

Ph = 7.75

Top Soil + Desmonte

Ph = 5.12

CAPÍTULO III. RESULTADOS El cuadro número uno se muestra el PH de los materiales usados para reducir la acides de material de desmonte de mina. El último cuadro muestra que la arena y los lodos reducen el pH del desmonte a un nivel más neutro por lo que indican que son mejores reduciendo la acides de este material de desmonte

CAPÍTULO IV. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

4.1

Discusión

Los diferentes materiales varían de acuerdo al PH que contienen al mezclar con los lodos de Tantahutay todos los materiales bajaron el PH del desmonte,

4.2

Conclusiones

Presentar las conclusiones del estudio. -Los materiales utilizados son Arena, Arcilla, Tierra Amarilla y el PH de los lodos es de 8.83, La Arena presenta un PH de 7.75, la Tierra Amarilla presenta un PH de 7.30, El top soil presentra un PH de 5.12, la Arcilla presenta un PH de 7.42. -Los lodos presentados tiene un PH Básico de 8.83. - Al mezclar los lodos con la Arena, Arcilla, Tierra Amarilla los diferentes materiales presentaron PH variados el que genero un PH más bajo es la Tierra Amarilla con 7.30. - Los metales disueltos en los materiales presentan 3 la conductividad mayor presenta el Desmonte de mina con 1.49.

REFERENCIAS

 Hernández, Darwin, (2009) et al. Aprovechamiento de lodos aluminosos generados en sistemas de potabilización, mediante su incorporación como agregado en materiales de construcción, B - Universidad de Medellín.  BERÓN C. F. 1997. Incidencia de los pretratamientos en medios porosos en el tratamiento de agua químicamente coagulada. Tesis de Maestría. Universidad del Valle.  CHEN-FENG CHAN and YUNG-CHAO KO. 1994. Ceramics International Volume 20, Issue 2. Pages 79-84.  Elias, Castells, Xavier. (2012) Residuos destinados a la fabricación de materiales densos, Ediciones Díaz de Santos.  OLIVIA DE LAS MERCEDES HENRÍQUEZ HENRÍQUEZ (2011) ANÁLISIS Y CRITERIOS MÍNIMOS PARA LA APLICACIÓN DE LODOS TRATADOS PROVENIENTES DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS EN AGROSISTEMAS DE LA PROVINCIA DE MELIPILLA, REGIÓN METROPOLITANA, CHILE.  Salazar, Mustelier, Arquímedes, and González, Bertha Soriano. (2010) Convertidor de pH a tensión con compensación automática de temperatura. Tecnología Química 18(3):81-86, 1998, Editorial Universitaria.

ANEXOS

Ubicación de la zona de estudio del desmonte de mina abandonado -Hualgayoc-Cajamarca

Recolección de muestras de diferentes materiales

Muestra I

Muestra III

Muestra II

Muestra IV

Muestra V

Procedimiento para Construir coberturas

Medición de PH