Proyectos
UNSA – Mines Papers

Proyectos de FASE I, 2019-2020
#1 - Prototipo para neutralizar iones de cianuro en los efluentes de la minería de oro
Este proyecto es una revisión crítica y una evaluación de las alternativas del proceso de oxidación ultravioleta para la destrucción del cianuro con el objetivo de desarrollar un prototipo de sistema de tratamiento móvil con energía solar. Actualmente, gran parte de la extracción de oro en la región utiliza mercurio, una sustancia peligrosa y dañina para el medio ambiente. El cianuro es una alternativa potencial para la extracción, pero debe ser contenido y administrado, y un sistema de tratamiento destructivo y portátil podría eventualmente conducir a una mejora espectacular de la seguridad de los trabajadores y la protección del medio ambiente. Las tareas específicas del proyecto incluyen:
- Revisión de la literatura de oxidación del cianuro.
- Identificar las condiciones de operación requeridas y desarrollar criterios de desempeño.
- Optimización a escala de banco en soluciones de cianuro sintético en los laboratorios Mines y UNSA
- Diseño y construcción de prototipos móviles.
- Pruebas de prototipo móvil en efluentes reales de extracción de oro.
#2 - Programa de impacto: Majes y San Camilo, región Arequipa Perú.
Las áreas de Majes y Sam Camilo presentan un área de investigación dinámica donde el riego, la calidad del agua y la estabilidad de las pendientes y los problemas de erosión se entrelazan de manera compleja. Los objetivos del proyecto son comprender estos vínculos y proporcionar herramientas para gestionar mejor los problemas resultantes en el área:
- Caracterice la hidrología, la hidrogeología y la calidad del agua de Majes y San Camilo con un enfoque en los sistemas relacionados con las filtraciones y el flujo de retorno de irrigación.
- Seleccione y diseñe un sistema de tratamiento de agua a escala piloto apropiado en función de la calidad del agua en las áreas de estudio y las discusiones con los profesores de la UNSA sobre los usos deseados.
- Investigaciones geológicas y geofísicas para entender la geología y las aguas subterráneas en Majes y San Camilo.
- Análisis, sensibilidad y seguimiento de deslizamientos en Majes y San Camilo.
- Desarrollo e implementación de un sistema fotogramétrico de bajo costo para el monitoreo de deformación 3D.
#3 - Minería sostenible a través de la transformación de los pasivos mineros en beneficios para la Región de Arequipa, Perú
Los volúmenes de relaves mineros están aumentando rápidamente a medida que los procesos de extracción permiten la producción económica de leyes de mineral cada vez más bajas. Si bien los enfoques actuales se centran en el almacenamiento de relaves, los usos alternativos pueden ser un gran beneficio tanto para las industrias mineras como para las comunidades que rodean las minas. Este proyecto proporciona una evaluación inicial de la reutilización de relaves mineros para nuevos materiales de construcción sostenibles y como fuente de nuevo valor mineral. Las tareas específicas incluyen:
- Caracterizar los relaves de la mina y desarrollar una base de datos de propiedades y características clave
- Evaluar opciones para la reutilización de relaves mineros e identificar prácticas aplicables.
- Evaluar la viabilidad en función de las propiedades de los relaves de las minas y los materiales recién producidos.
#4 - Tecnologías de tratamiento sostenible para la eliminación de metales de aguas deterioradas en la región de Arequipa, Perú
Las actividades mineras pueden afectar la calidad del agua a través de la movilización de metales y compuestos metaloides, lo que podría generar fuertes impactos ambientales. El objetivo de este proyecto es investigar las tecnologías potenciales para tratar los impactos del agua a través de las siguientes tareas:
- Métodos y análisis con información geoquímica para comprender mejor el potencial de tratamiento y los mecanismos de inmovilización
- Probar la inmovilización de metales y metaloides del agua utilizando humedales de tratamiento pasivo diseñados
- Probar la eficiencia de eliminación de metales y metaloides de las tecnologías basadas en membranas de gestión activa de despliegue en campo
- Identificar mecanismos, barreras e incentivos para la adopción por parte de los interesados (es decir, comunidades ASM, entidades sin fines de lucro, universidades o entidades gubernamentales).
#5 - Asesoramiento experto y consultoría sobre el diseño del nuevo Centro para la Minería Sostenible propuesto por la UNSA
La UNSA tiene la intención de desarrollar un nuevo Centro de investigación con tecnología de punta para albergar instalaciones para investigación avanzada y educación en a) técnicas mejoradas de exploración, detección y tratamiento para la minería, b) nuevas tecnologías y procesos para mejorar la seguridad y productividad de las minas operaciones mineras formales e informales, c) proporcionan un recurso de datos integral para hacer que los datos de los proyectos de investigación sean accesibles (por ejemplo, en línea) a investigadores, estudiantes y maestros en todo el Perú con fines educativos, d) colaboren con personas involucradas en actividades informales y operaciones mineras formales en Perú para participar en actividades de investigación y educación, y e) inculcar una cultura de innovación en la industria minera que atraerá la fuerza laboral del futuro. Las tareas específicas de asesoramiento y consultoría incluyen:
- Para definir los requisitos de laboratorio interior (espacio / utilidades / equipo) con el diseño integrado para satisfacer las necesidades de todos los proyectos de investigación de UNSA-Mines, y completar el diseño preliminar para la instalación
- Definir las necesidades de laboratorio al aire libre (espacio / utilidades / equipo).
- Para definir los recursos tecnológicos necesarios para los proyectos de investigación planificados, incluidas las necesidades de TI para software y hardware
#6 - Evaluación y gestión de riesgos para peligros geológicos cerca de operaciones mineras formales e informales en la región de Arequipa, Perú
Las operaciones mineras a menudo se ven afectadas por peligros geológicos, como derrumbes, flujos de escombros, desprendimientos de rocas o erosión acelerada. En algunos casos, las operaciones aceleran estos procesos o los inician. Los sistemas de información geográfica (GIS) y las herramientas de detección remota, como los datos satelitales, se pueden usar para mapear estos peligros e identificar áreas con mayor riesgo. En este proyecto, usaremos estas herramientas para desarrollar procedimientos de mapeo y evaluación y gestión de riesgos que se pueden calibrar en las ubicaciones de nuestros proyectos y luego utilizar de manera más automatizada en otras ubicaciones. Las tareas incluyen:
- GIS y zonificación basada en sensores remotos, peligro y riesgo para los tipos de desperdicio masivo anticipados (deslizamientos, escombros, desprendimientos de rocas, etc.) para varios sitios formales e informales identificados.
- Identificación de fuentes de datos y construcción de una infraestructura geoespacial.
- Análisis de campo para distinguir factores de control de deslizamientos y respuestas en laderas entre la minería formal e informal.
- Análisis de los factores desencadenantes de la actividad natural (lluvia, erosión, terremoto, etc.) y la actividad humana (riego, construcción de infraestructura, cambios en la cobertura del suelo, etc.) para la mitigación efectiva de los riesgos.
- Análisis de las percepciones de riesgo de las comunidades.
- Identificación de prácticas efectivas de planificación y mitigación, comparando estas prácticas con una variedad de escenarios probables (y observados) para la minería tanto formal como informal, desarrollo de estrategias para fomentar la adopción e implementación, e integración de las percepciones y sensibilidades de la comunidad ante los peligros y la necesidad de riesgo.
#7 - Geología Predictiva y Geometalurgia en minas de pequeña escala en el Departamento de Arequipa, Perú
Este proyecto proporcionará una evaluación exhaustiva de la geología y la geometalurgia de los sitios mineros en pequeña escala en Arequipa, que se pueden utilizar para desarrollar un marco predictivo para la exploración de minerales, técnicas de minería, procesamiento de minerales y recuperación ambiental. Las tareas incluyen:
- Caracterización de la mineralogía y geoquímica del sitio, mediante una integración de mapeo de campo, imágenes hiperespectrales a escala regional y de campo, y fluorescencia de rayos X (XRF) y difracción de rayos X (XRD) en el campo o en el laboratorio, así como Mineralogía automatizada.
- Caracterización de la geometalurgia de los minerales, utilizando datos de los Objetivos 1-2, así como mapeo de campo, muestreo y métodos de laboratorio y campo mineralógico y metalúrgico.
- Desarrollo de modelos que predicen la metalogenia, geometalurgia, geoambiental.
#8 - Evaluación geomecánica de caida de rocas en minas subterráneas a pequeña escala en la región de Arequipa, Perú
Las minas subterráneas a pequeña escala enfrentan diferentes desafíos que las de la gran minería, tanto por la relativa falta de recursos físicos, financieros y de conocimiento disponibles para los mineros locales como por las condiciones geotécnicas únicas que existen. Por ejemplo, los sistemas existentes para la clasificación de peligro relativo (clasificación de rockmass) pueden no ser aplicables. Este proyecto desarrollará protocolos de recopilación de datos para desarrollar bases de datos de clasificación de macizos rocosos, así como pautas de identificación de peligros para mineros en pequeña escala basados en la recopilación de datos in situ y análisis de sensibilidad numéricos. Específicamente se busca:
- Brindar capacitación en mecánica de rocas al personal de la UNSA interesado;
- Integrar a los científicos de la UNSA en la investigación de proyectos.
- Recopilar y analizardatos sobre el comportamiento de los macizos rocosos y la caída de rocas dentro de las minas a pequeña escala
- Desarrollar modelos numéricos para evaluar los factores críticos que controlan la estabilidad de la mina a pequeña escala;
- Desarrollo asociado de pautas de identificación de peligros en tierra para mineros en pequeña escala
#9 - Ventilación de minas – Estudios e intervenciones ambientales para la minería artesanal y a pequeña escala (MAPE) en la región de Arequipa, Perú
En la minería artesanal y en pequeña escala no hay infraestructura dedicada a la salud y seguridad de los mineros. Las prácticas mineras inseguras e insalubres son insostenibles y dañan no solo a los mineros afectados y sus familias, sino también a la economía. Este proyecto diseñará e implementará intervenciones para mejorar la ventilación de la mina y las condiciones ambientales para controlar el gas, el calor y el polvo para el ASM subterráneo para mejorar significativamente la salud y seguridad de los mineros. Las tareas del proyecto incluyen:
- Evalúe las necesidades de ASM para mejorar la ventilación y el control del polvo en colaboración con grupos locales
- Construir una base de datos de condiciones de ventilación, medio ambiente, seguridad y salud de ASM
- Identificar la tecnología apropiada para controlar la ventilación, el control del calor y el polvo.
- Con apoyo local, desarrollar intervenciones y entrenamiento de seguridad para mineros en minas seleccionadas
- Revisar y monitorear el progreso a través del liderazgo local y un ciclo de mejora continua.
Proyectos de FASE II, 2021-2023
#2.1 - Tecnología para la descontaminación del cianuro en los efluentes de las operaciones de la pequeña minería
La eliminación de cianuro típicamente se concentra en la destrucción, pero también hay potencial para la recuperación. Este proyecto conlleva el desarrollo conjunto, la prueba y la comparación de costos económicos de varios sistemas de tratamiento y recuperación de cianuro y agua de proceso. El proyecto incluye las siguientes tareas: (1) Optimizar la resiliencia y robustez del proceso de oxidación UV, biofiltros anaeróbicos y tratamiento electroquímico en diferentes escenarios de calidad del agua. (2) Poner a prueba la recuperabilidad de cianuro y amoníaco usando destilación con membranas. (3) Llevar a cabo análisis económicos de los sistemas. (4) Publicar los hallazgos de la investigación en revistas de alto impacto y calidad.
#2.2 - Creación de imágenes geofísicas en Majes I y Majes II para geología, agua, subsuelos cementados y riesgos de deslizamiento de tierra
En la Fase II, aprovechamos los conocimientos obtenidos en la Fase I y ampliamos las investigaciones geofísicas exitosas iniciales en Majes I para comprender mejor la distribución tridimensional más amplia de la geología y el movimiento de agua subterránea en su relación con peligros de deslizamiento de tierra. Además, practicamos una investigación geofísica concentrada y próxima a la superficie sobre un lecho de prueba en Majes II para comprender la distribución general y las propiedades de los subsuelos cementados superficiales (caliche) que se deben identificar y fragmentar antes de la irrigación y el cultivo. Por último, capacitaremos al cuerpo docente de la UNSA para diseñar e implementar estudios semejantes en el futuro.
#2.3 - Desarrollo de Soluciones Sostenibles e Innovadoras para el Reuso de Relaves Mineros en Arequipa Como Materiales de Construcción
Nuestra investigación actual muestra que los relaves recolectados de los sitios en Arequipa son ricos en aluminosilicatos y tienen un elevado potencial para la conversión a materiales de construcción valiosos como cemento, material cementoso, hormigón y ladrillos. Estos nuevos materiales de construcción ofrecen un beneficio adicional, en el cual los compuestos tóxicos y metales pesados están unidos e inmóviles, lo que es un auxiliar contra la contaminación ambiental. Este proyecto busca evaluar una amplia gama de oportunidades disponibles en la región de Arequipa mediante la caracterización química, física, mineralógica y geotécnica de los relaves y sus productos, además de una evaluación de sostenibilidad de los procesos y productos de construcción.
#2.4 - Sistemas de humedales de ingeniería híbrida para tratar contaminantes del agua de metales y nutrientes en las aguas de los ríos en la Región Arequipa
La meta de este proyecto es desarrollar y evaluar métodos tecnológicos novedosos que se puedan usar para el tratamiento sostenible de contaminantes de agua de río. Investigamos el tratamiento simultáneo de metales y nutrientes que representan el agua en la Región Arequipa. También evaluamos la forma en que las variaciones de diseño en la ubicación (Colorado, California y Arequipa) y la química del agua afectan la composición ecológica microbiana y el tratamiento de aguas funcional. Las limitaciones identificadas en el tratamiento de humedales se abordarán desarrollando y evaluando sistemas de tratamiento sinérgicos o “híbridos” donde los humedales se combinan con membranas, biorreactores y tecnologías sorbentes complementarias para permitir un tratamiento de aguas sostenible más confiable y efectivo en configuraciones novedosas y aun no exploradas.
#2.5 - Talleres de capacitación regionales para gestión de conflictos en entornos extractivos
Este proyecto usa investigación y talleres para gestionar conflictos en entornos extractivos, a fin de conectar a UNSA con las partes interesadas nacionales e internacionales en un entorno más amplio. El objeto es sentar las bases para que UNSA cree el Centro para la Resolución de Conflictos sobre Recursos Naturales. Además, Mines y UNSA desarrollarán en forma conjunta una serie de instrucciones de políticas y juegos de herramientas sobre métodos y técnicas específicos que se podrán usar para mitigar el conflicto sobre minería. Se explorarán las lagunas clave en los conocimientos sobre medio ambiente, ingeniería, economía, ciencias sociales y relaciones internacionales para desarrollar recomendaciones encaminadas hacia el logro de la minería sostenible en Perú y América Latina.
#2.6 - Evaluación de los riesgos geoambientales para diez comunidades de la Región Arequipa
Este proyecto proporciona a las comunidades de la Región Arequipa, en el suroeste del Perú, herramientas que les ayudarán a identificar y gestionar los riesgos de peligros geoambientales como los sísmicos y volcánicos, deslizamientos de tierra e inundaciones. Además de proteger al público, ayudar para que los sitios se preparen correctamente, comprender los riesgos, minimizar los impactos de la minería y otras actividades que implican peligros—así como la formación de capacidad entre el cuerpo docente de UNSA para llevar a cabo estudios semejantes en el futuro—, este proyecto también mejorará nuestra comprensión de los fenómenos peligrosos mediante diversos análisis de campo, de laboratorio y numéricos. Creemos que esta será una valiosa herramienta para que los gobiernos locales prevengan los desastres por peligros naturales y se preparen para ellos.
#2.7 - Sostenibilidad de la cuenca regional: cantidad, calidad y manejo estratégico del agua para las 5 cuencas de Arequipa
Este proyecto examina las cinco cuencas hidrográficas principales de la región para proporcionar un enfoque holístico, innovador y de escala regional para el manejo del agua, abordando tanto la calidad como la disponibilidad (es decir, cuánta agua limpia está disponible para el futuro). Los posibles contaminantes y fuentes se identificarán en función del uso de la tierra; geología; análisis geoquímicos de alta precisión; y modelado hidrológico y geoquímico de última generación en las cuencas de Yauca, Ocoña, Camaná, Quilca y Tambo. Nuestro proyecto se basa en los datos específicos del sitio existentes de la Fase 1 (Proyectos 4 y 7) y la remediación específica del sitio. Nuestro proyecto es distinto porque abordamos la sostenibilidad a largo plazo de los recursos hídricos de las cinco cuencas hidrográficas con respecto a la disponibilidad de agua (es decir, la cantidad) y la contaminación del agua, y evaluamos y proponemos un amplio conjunto de estrategias de manejo del agua para abordar problemas actuales y posibles futuros. Este proyecto ayudará a establecer la región de Arequipa como un líder reconocido internacionalmente en el manejo proactivo e innovador de cuencas hidrográficas.
#2.8 - Caracterización y evaluación para la recuperación y la producción de metales secundarios enla escoria de fundición y los desechos de refinería
En este proyecto, proporcionamos colaboración, capacitación y herramientas al cuerpo docente de metalurgia en la UNSA para ayudarles a caracterizar y desarrollar tecnologías para tratar una amplia variedad de corrientes de desechos de procesamiento metalúrgico, específicamente la escoria de fundición y los desechos de refinería. Esto incluye la identificación de posibles métodos económicos de recuperación para metales primarios y secundarios perdidos en desechos, incluyendo los metales críticos contenidos en estos desechos. Este proyecto formará capacidad de investigación en UNSA mediante capacitación, asesoría y pruebas en Mines usando el cuerpo docente del Kroll Institute for Extractive Metallurgy/Instituto Kroll para Metalurgia Extractiva. Además, el programa evaluará métodos para mitigar las situaciones ambientales potencialmente problemáticas en el tratamiento de los materiales de desecho.
CONTACTOS

Paul Santi
Profesor, Colorado School of Mines
Co-Director – Centro para Minería Sostenible

Francisco Domingo Alejo Zapata
Docente, Departamento de Química
Co-Director – Centro para Minería Sostenible
