Adecuaciones para mejorar la aplicación del método D3987-85 en la extracción de EPT de los antiguos residuos mineros El Fraile, Guerrero, México

Abstract

El método D3987-85 es uno de los procedimientos de lixiviación utilizados en el mundo para evaluar la peligrosidad de los jales de minas. El método ha sido oficializado en México en la Norma Oficial Mexicana NOM-141-SEMARNAT-2003; y durante su aplicación se han reportado inconsistencias que podrían traer graves repercusiones en la salud humana y en el ambiente. En el presente estudio se realizaron modificaciones al tiempo de agitación y relación de mezcla indicados en el método D3987-85. Adicionalmente, se implementaron técnicas eficientes de muestreo para representar más acertadamente la peligrosidad de los antiguos residuos depositados en la presa de jales El Fraile, localizada en Taxco, estado de Guerrero, México. Los jales se caracterizan por presentar concentraciones totales (mg/kg) de elementos potencialmente tóxicos (EPT) en los siguientes intervalos: As (1,719.0–3,412.1), Ag (27.8–55.7), Ba (152.1–527.3), Cd (15.6–49.7), Cu (89.7–204.5), Mn (243.6–2,195.5), Pb (3,084.9–4,930.1), Zn (449.0–5,558.7), y la presencia de las siguientes fases minerales, en orden de abundancia: cuarzo, yeso, jarosita potásica, filosilicatos, hematita, feldespatos potásicos tipo sanidina. Así mismo, de las presas de jales se colectaron tres muestras de efluentes ácidos (pH: 2.0–2.6), que registraron concentraciones (mg/L) de SO42- (3,509.3–12,249.9), Fe (459.3–1,505.0) y EPT (As: 0.7–1.3, Cd: 2.8–12.3, Cu: 6.1–23.7, Mn: 76.4–316, Zn: 334.5–1,262.5), y fueron comparadas con la composición química de las suspensiones de jales en agua (SJA) preparadas en laboratorio mediante el método D3987-85. Los efluentes ácidos son clasificados como peligrosos con base en las concentraciones de Cd disuelto (>1.0 mg/L), ya que sobrepasaron el límite máximo permisible regulado en la Norma Oficial Mexicana 141. Sin embargo, cuando se comparó la peligrosidad de las SJA preparadas mediante el método D3987-85 (18 ± 0.25 h y relación sólido-extractante de 1:20), resultó que no son peligrosos, ya que las SJA presentaron concentraciones de Cd disuelto que oscilan entre 0.2 a 0.4 mg/L. No obstante, cuando se realizaron modificaciones al método D3987-85 que consistieron en aumentar los tiempos de agitación (24 ± 0.25 h, 48 ± 0.25 h, 72 ± 0.25 h, 192 ± 0.25 h) y disminuir las relaciones de mezcla (1:10, 1:3), se obtuvieron concentraciones de Cd disuelto que oscilan entre 0.3 a 2.4 mg/L. De esta forma, se logró demostrar que las SJA obtenidas con el método modificado representan mejor la composición geoquímica de los efluentes ácidos colectados en campo, lo cual contribuye a evaluar la peligrosidad de los jales de forma más rigurosa y confiable.