Lo que usted necesita saber sobre arsénico y minería del cobre

El Arsénico

¿QUÉ ES EL ARSÉNICO?

Corresponde al elemento químico de número atómico 33, masa atómica 74,9216  y símbolo As.

El arsénico se encuentra naturalmente en la corteza terrestre. Es un elemento semimetálico sólido, de color gris metálico. Es un elemento químico tóxico para las personas por su afinidad con proteínas, lípidos y otros componentes celulares, siendo responsable de muchas alteraciones de la salud humana.

¿PARA QUÉ SE USA EL ARSÉNICO?

Se utiliza en cantidades mínimas en la fabricación de pesticidas y en la industria de preservantes. Muchos de sus derivados sirven como plaguicidas o germicidas por su toxicidad. También se utiliza en medicina, en la industria electrónica  y del vidrio.

AS y Minería

¿CUÁL ES LA RELACIÓN DEL ARSÉNICO CON LA MINERÍA DEL COBRE?

En la corteza terrestre, los minerales están mezclados en forma natural. El cobre se extrae junto a otros elementos, algunos de alto valor, como el oro o la plata, y otros que son tóxicos y dañinos a  las personas y/o al medio ambiente, como el arsénico.

La mayoría de los nuevos yacimientos de cobre – en Chile, Perú, Argentina, México, Canadá, Europa y Asia- tienen altos niveles de  arsénico. En Chile, es el caso del proyecto Chuquicamata subterráneo y Ministro Hales.

La explotación de estos yacimientos implica abordar la presencia de arsénico a lo largo de toda la cadena productiva:

  • En la producción de concentrados de cobre.
  • En productos de la fundición y refinación del cobre, respectivamente, procesos que buscan eliminar las impurezas. Esta etapa constituye la fuente más importante de emisiones de arsénico en Chile principalmente a través de:
    – Los gases que se abaten en las Plantas de Ácido
    – Los polvos (residuo de la fundición).

¿CUÁNTO ARSÉNICO SE PRODUCE EN EL MUNDO Y EN CHILE?

A nivel mundial, la extracción de arsénico ligada al cobre durante el 2013 fue de 82.000 toneladas y para el 2020 se proyecta en 162.000 toneladas (Grupo Internacional de Estudios del Cobre, ICSG, por su sigla en inglés).

En Chile se proyecta una extracción anual de entre 30 y 40 mil toneladas de arsénico en la zona norte, asociadas fundamentalmente al cobre.

¿POR QUÉ HOY HAY MÁS ARSÉNICO QUE ANTES?

Hoy se extrae más arsénico que antes debido al agotamiento de los minerales de más alta ley de cobre y sin impurezas, lo que obliga a explotar yacimientos de mayor profundidad con más arsénico. Esto conlleva procesos adicionales que generan efluentes y residuos con impurezas, los que deben ser tratados para minimizar su impacto en el medio ambiente.

TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DEL ARSÉNICO EN MINERÍA

¿ES POSIBLE ABATIR EL ARSÉNICO EN FORMA SEGURA?

En el mundo existen tres tecnologías conocidas a nivel industrial para  el abatimiento de  arsénico, las que varían según la peligrosidad del residuo generado, su volumen, costos del proceso y posibilidades de  recuperación de subproductos. Estas son:

  • Escorodita: utilizada para soluciones con alto contenido de cobre como PLS de polvos de fundición y efluentes de refinería. Este proceso es el único que genera un residuo sólido estable, que cumple con todos los requerimientos exigidos en el Decreto Supremo 148/03. En Chile su patente (N° 50.423) le pertenece a la filial de Codelco, EcoMetales.
  • Arsenito/arseniato de calcio: es el más ampliamente utilizado en la actualidad, en  el tratamiento de efluentes de plantas de ácido. El proceso consiste en la adición de lechada de cal, generando un residuo sólido peligroso que debe ser dispuesto en depósitos de seguridad, según Decreto Supremo 148/03.
  • Trisulfuro de Arsénico: utilizado para obtener soluciones con menos de 1 ppm de arsénico. Utiliza gas H2S o NaHS. El residuo obtenido es peligroso, según Decreto Supremo 148/03 y se debe disponer en  depósitos de seguridad.  Si el contenido de As no es alto, el residuo es recirculado  a la fundición, permitiendo fijar el As en  la escoria.

 

Procesos para Disposición de Arsénico

Cuadro Comparativo

¿QUÉ ES LA ESCORODITA?

Es el residuo arsenical más estable conocido hoy a nivel industrial. Es un compuesto químico, en que el arsénico se cristaliza en  un ambiente oxidante.  Su fórmula química es FeAsO4*2H2O

Este residuo  puede generarse  en procesos de oxidación a  presión ambiente, como el de Abatimiento de Arsénico y Antimonio (AAA), desarrollado, operando y patentado por EcoMetales. También se puede obtener a alta presión, en procesos de autoclave, proyecto que EcoMetales se encuentra desarrollando en su etapa de ingeniería de factibilidad. Incluso se ha explorado la variante bioquímica, pero no tiene aplicación industrial aún.

ARSÉNICO Y NORMATIVAS

¿CUÁL ES LA LEGISLACIÓN APLICABLE A LA PRESENCIA DE ARSÉNICO EN LA MINERÍA?

La preocupación por los impactos del arsénico, entre otros metales pesados, ha derivado en crecientes y cada vez más estrictas restricciones al manejo, transporte y procesamiento de concentrados de cobre y residuos. Los países con capacidad de procesamiento de concentrados han implementado restricciones a la importación de materiales con niveles superiores a 0,5% de arsénico. En el caso del arsénico, sustancia considerada residuo peligroso, se aplica el Convenio de Basilea.

La normativa que se aplica en Chile es la siguiente:

Reglamento sobre Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los Lugares de Trabajo (D.S. N°594/2000)

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Establece las condiciones sanitarias y ambientales básicas que deberá cumplir todo lugar de trabajo, sin perjuicio de la reglamentación específica para aquellos trabajos que requieren condiciones especiales.

Señala los límites permisibles de exposición ambiental a agentes químicos y físicos, así como los límites de tolerancia biológica para trabajadores expuestos a riesgo ocupacional, con la finalidad de prevenir efectos en la salud o integridad física de las personas.

Reglamento Sanitario sobre Manejo de Residuos Peligrosos (D.S. N° 148/2003)

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Es el cuerpo normativo que regula el manejo de residuos peligrosos en el país.

Establece las condiciones sanitarias y de seguridad mínimas a que deberá someterse el manejo de residuos peligrosos, desde la generación hasta su disposición final.

Define, entre otros, que un residuo o una mezcla de residuos es peligrosa si presenta riesgo para la salud pública y/o efectos adversos al medio ambiente ya sea directamente o debido a su manejo actual o previsto, como consecuencia de presentar alguna de las siguientes características de peligrosidad:

  • toxicidad aguda
  • toxicidad crónica
  • toxicidad extrínseca
  • inflamabilidad
  • reactividad
  • corrosividad

El Reglamento también identifica grupos de residuos que, por su contenido, son considerados peligrosos, a menos que su generador pueda demostrar ante la Autoridad Sanitaria que no presentan característica de peligrosidad.

Ley de cierre de Faenas Mineras (Ley N° 20551/2011)

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En octubre de 2011, se promulgó en Chile la Ley N° 20.551, que regula el cierre de instalaciones y faenas mineras y obliga a todos los proyectos, actuales o futuros, a tener un plan de cierre. Esta ley tiene por objeto prevenir, minimizar y controlar los riesgos e impactos para las personas, así como mitigar los efectos de la operación minera en el medio ambiente. Un aspecto central de la normativa es cautelar la calidad física y química de los sitios donde se cerrarán faenas.

Esta normativa induce a una gestión sustentable del volumen, ubicación y calidad de los residuos mineros en los nuevos proyectos, así como a un adecuado  manejo de los residuos existentes en faenas en operación.

Norma de Emisión para Fundiciones de Cobre y Fuentes Emisoras de Arsénico. (Decreto N°28/2013)

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Esta norma reduce de manera importante los montos de dióxido de azufre, arsénico y material particulado que podrá emitir cada fundición en operaciones en Chile, al establecer que la captación de emisiones de  azufre y arsénico  deberá llegar al 95%.

Evolución Normativas Ambientales

DFL° 725.
Ministerio de Salud, Código Sanitario.

DS 185/91.
Ministerio de Minería: Estándar calidad de aire para SO2 y PM10.

Ley 19.300, Bases del Medio Ambiente.
Planes descontaminación fundiciones: límites de emisión para SO2, PM y As.

DS 165/99
Norma emisión aire para As.

DS 148/03
Reglamento sobre Manejo de Residuos Peligrosos.

Ley 20.551
Cierre Faenas Mineras.

DS 28/13, Norma emisión para fundiciones de cobre: regula emisión de As y SO2.

A nivel internacional, la normativa que se aplica es la siguiente:

Convención de Basilea

Ver aquí norma completa

La Convención de Basilea sobre el Control del Movimiento Transfronterizo de Residuos Peligrosos y su Disposición es el marco normativo más importante relativo a residuos a nivel internacional (1989).

Regula el movimiento de residuos entre países y ha sido firmado por la gran mayoría de los Estados miembros de la ONU, entre ellos Chile. Uno de sus principales objetivos es impedir el movimiento de residuos peligrosos hacia países que no tienen la capacidad para su apropiado tratamiento. También establece un complejo sistema de autorizaciones para todo movimiento transfronterizo de un residuo peligroso y prohíbe el movimiento de algunos residuos entre determinados países. En Chile esta Convención está incorporada a la legislación nacional.

Nuevas Normativas sobre la Clasificación de Peligro de Sustancias Químicas

En años recientes se ha experimentado una serie de cambios muy dinámicos y con gran impacto para la minería metálica. Entre estos destacan:

  • Directiva de Clasificación y Etiquetado de Peligro de Sustancias de la Unión Europea, conocida por la sigla CLP (2008). Ver aquí Con esta directiva, la UE implementó el SGA en la región, adoptando prácticamente las mismas categorías y criterios que establece el sistema de Naciones Unidas y haciendo obligatorio el procedimiento de auto-clasificación para los importadores y fabricantes de sustancias en la UE.
  • Directiva de Registro, Evaluación y Autorización de Sustancias Químicas de la Unión Europea, REACH (2008). Ver aquí. Esta directiva, obligatoria para toda sustancia química fabricada o importada por la UE, actúa en conjunto con la directiva CLP para asegurar la reducción al mínimo del riesgo asociado a sustancias. Incluye además, la posibilidad de prohibir el comercio de algunas sustancias en la UE si su peligrosidad es muy severa.
  • Sistema de Clasificación Globalmente Armonizado de Peligrosidad y Etiquetado de Sustancias de las Naciones Unidas (2011, Primera Edición) Ver aquí.  conocido por la sigla SGA. Busca armonizar a nivel global la forma de evaluar el peligro de las sustancias químicas, así como la forma de comunicarlo y entregar herramientas para su control. Entre otras cosas, introduce por primera vez criterios específicos para determinar la peligrosidad para la vida acuática, tema muy sensible en relación a los metales.
  • Nuevo Anexo V de la Convención MARPOL (enero 2013). Ver aquí.  En 2012, la Organización Marítima Internacional aprobó una enmienda de la Convención para la Prevención de La Contaminación del Mar por Barcos (conocida como Convención MARPOL). Este particular aspecto de la Convención se aplica a todas las sustancias sólidas que se transportan a granel por vía marítima, y define los criterios para clasificar a una sustancia como “perjudicial para el medio ambiente marino”, estableciendo severas restricciones sobre la disposición de aguas residuales provenientes del lavado de bodegas.

Las tendencias normativas internacionales indican que las restricciones al transporte de algunas sustancias tenderán a acentuarse en el futuro cercano, haciendo cada vez más atractivo el procesamiento de algunos materiales en el territorio nacional.

Cronología Normativa

Convención de Basilea

Directiva de Clasificación y Etiquetado de Peligro de Sustancias de la Unión Europea, CLP.

Directiva de Registro, Evaluación y Autorización de Sustancias Químicas de la Unión Europea, REACH.

Sistema de Clasificación Globalmente Armonizado de Peligrosidad y Etiquetado de Sustancias de las Naciones Unidas.

Convención MARPOL para la Prevención de La Contaminación del Mar por Barcos.

Nuevo Anexo V de la Convención MARPOL, aplica a todas las sustancias sólidas que se transportan a granel por vía marítima y define los criterios para clasificar una sustancia como “perjudicial para el medio ambiente marino”.