Acid rock drainage and metal leaching from mine waste material (tailings) of a Pb-Zn-Ag skarn deposit: environmental assessment through static and kinetic laboratory tests

• Published in: Revista mexicana de ciencias geológicas Vol. 24; no. 2; pp. 161 - 169
• Main Authors: Monroy Fernández, M, Méndez-Ortiz, Blanca Adriana, Carrillo-Chávez, Alejandro
• Format: Journal Article
• Language: English; Spanish
• Published: Universidad Nacional Autónoma de México: Instituto de Geología 2007; Universidad Nacional Autónoma de México; Universidad Nacional Autónoma de México: Centro de Geociencias
• Subjects: acid rock drainage; Ag skarn; drenaje ácido de roca; Geología; kinetic tests; lixiviación de metales; metal leaching; neutralization potential; Pb- Zn-Ag skarn; potencial de neutralización; pruebas cinéticas; pruebas estáticas; skarn de Pb; skarn de Pb-Zn-Ag; static tests
• ISSN: 1026-8774; 2007-2902

En este trabajo se caracterizaron los procesos y productos involucrados en la generación de drenaje ácido de roca ¿ lixiviación de metales (DAR-LM) de desechos mineros (jales) derivados de la explotación de una mineralización tipo skarn de Pb-Zn-Ag. Se realizaron pruebas de laboratorio (estáticas y cinéticas) en muestras de jales históricos y recientes, además de la caracterización mineralógica de los sólidos y análisis químicos de sólidos y lixiviados. La pirita (FeS2) es la fase mineral más abundante ¿y uno de los principales minerales promotores de DAR-LM¿, seguida de la pirrotita (Fe1-xS) y arsenopirita (FeAsS). Los carbonatos se encuentran presentes como calcita (CaCO3) y en cantidades menores de ankerita [Ca(Fe,Mg)(CO3)2]. Se identifi có también la presencia de cuarzo y feldespatos en pequeñas cantidades. Los resultados de las pruebas estáticas, (cuantifi cación ácido-base: ABA) indicaron que tanto los jales históricos como los recientes tienen potencial de generación de DAR-LM (potencial de neutralización, PN <1). Las pruebas cinéticas fueron realizadas en celdas húmedas para simular la oxidación natural de muestras minerales primarias. En los lixiviados obtenidos se detectaron valores de pH cercanos a la neutralidad (4.5¿7.9) y una limitada presencia de metales en solución. Sin embargo, las curvas de oxidación-neutralización sugieren que la capacitad de oxidación en ambas muestras es mayor que su capacidad de neutralización; además, la oxidación de sulfuros fue más signifi cativa en los jales históricos que en los recientes. La información obtenida, junto con las pruebas estadísticas (prueba F y t de Student), demostró que los jales tienen capacidad de generación de DAR-LM y que las características particulares de los jales históricos y recientes crearon condiciones distintas para la generación de DAR-LM. In this work, the processes and products involved in the generation of acid rock drainage ¿ metal leaching (ARD-ML) from mine waste material (tailings) derived from the exploitation of an ore type Pb- Zn-Ag skarn were characterized. Laboratory tests (static and kinetic) of historic and recent tailings were conducted along with the mineralogical characterization of solids, and chemical analyses of solids and leachates. Pyrite (FeS2) is the most abundant sulfi de phase, and one of the main minerals promoting ARDML generation, followed by pyrrhotite (Fe1-xS) and arsenopyrite (FeAsS). Carbonates are present as calcite (CaCO3) and lesser amounts of ankerite [Ca(Fe,Mg)(CO3)2]. Also, smaller concentrations of quartz and feldspar were identifi ed. Results of the static tests (acid base accounting: ABA) indicate that both, recent and historic tailings, have a likely ARD-ML potential (neutralization potential, NP <1). Kinetic tests were performed in humidity cells to simulate the natural oxidation of primary mineral samples; the obtained leachates had circum-neutral pH values (4.5¿7.9) and relatively low heavy metals contents. Nevertheless, oxidation-neutralization curves suggest that oxidation capacity in both sample types is higher than their neutralizing capacity, and that sulfi de oxidation is more important in historic than in recent tailings. The obtained information, along with statistical tests (F ratio and t-student), demonstrated that the tailings have a strong capacity to generate ARD-ML, and that the particular characteristics of the historic and recent mine waste materials created different conditions for the generation of ARD-ML.