Limpiar el agua sobrante de las operaciones mineras puede tomar literalmente generaciones, de 25 a 50 años en promedio, dejando miles de millones de galones del valioso recurso encerrados e inútiles.
Ahora, un investigador de la Universidad de Florida ha descubierto cómo reducir drásticamente ese tiempo, a solo dos o tres horas, una bendición potencial para las compañías mineras, el medio ambiente y las regiones globales donde el agua es escasa.
"Creo que la capacidad de ahorrar agua va a ser realmente grande, especialmente cuando se habla de China y otras partes del mundo", dijo Mark Orazem, distinguido profesor de ingeniería química en la Facultad de Ingeniería Herbert Wertheim de la UF.
La idea de su equipo ha llamado la atención de Mosaic Company, con sede en Minnesota, que produce fosfato y potasa para fertilizantes y opera cuatro minas de fosfato en la Florida Central.
"Valoramos la asociación de larga data que tenemos con la Universidad de Florida. Es importante para nosotros buscar continuamente investigaciones que mejoren la eficiencia de nuestros procesos", dijo Paul Kucera, asesor principal de ingenieros en investigación y desarrollo con Mosaic.
Las operaciones mineras usan agua para el procesamiento de minerales, supresión de polvo y transporte de lechada. Cuando terminan con ella, el agua retiene partículas de subproductos minerales, conocidos en el negocio de la minería de fosfatos como efluentes de arcilla. En el caso de las minas de fosfato que sontan común en Florida, el efluente de arcilla tiene la consistencia de la leche.
"Parece un sólido, pero si le arrojas una piedra, se salpicará", dijo.
Esa agua se bombea a enormes estanques de sedimentación, algunos son tan grandes como una milla cuadrada con una profundidad de aproximadamente 40 pies, donde las partículas pueden hundirse hasta el fondo. Florida solo alberga más de 150 millas cuadradas de talesestanques, un área que cubriría aproximadamente la mitad de la ciudad de Nueva York.
Pero es un proceso largo porque las partículas están cargadas eléctricamente. Las cargas similares se repelen y las cargas opuestas se atraen. La carga similar de las partículas hace que se repelen entre sí, lo que las mantiene suspendidas en el agua en lugar de pegarse y hundirse en el fondo.
Eso significa que las compañías mineras pueden reutilizar el agua solo un poco a la vez, la parte se deslizó desde la parte superior. No solo es inútil el agua llena de partículas, la tierra que ocupan los estanques de asentamiento es un activo valioso que podría serutilizado para otros fines
Las ideas para acelerar ese proceso se remontan a siglos atrás. En 1807, una aplicación temprana de la batería inventada por Volta en 1800 mostró que las partículas de arcilla se movían en respuesta a un campo eléctrico. En la década de 1990, se utilizó un campo eléctrico para separar la arcillay agua en lotes, pero ese concepto se consideró antieconómico.
El diseño de Orazem es diferente porque permite una alimentación continua de efluente de arcilla en un sistema de separación. Allí, las placas superior e inferior se usan como electrodos. Se aplica una diferencia de potencial eléctrico a través de los electrodos, creando un campo eléctrico, que causa la cargalas partículas se mueven hacia el fondo, donde forman un sólido húmedo llamado torta. En la zona de deshidratación de la torta, las partículas no pueden moverse, por lo que el agua se ve obligada a subir.
La torta se puede usar para llenar los agujeros creados por la operación minera, mientras que el agua ahora es lo suficientemente clara como para reutilizarla para procesar el mineral de fosfato extraído.
"En lugar de tener el agua atada en estas áreas de asentamiento de arcilla, el agua se envía de vuelta a través del proceso y luego se reutiliza y reutiliza y reutiliza", dijo Orazem.
El equipo de Orazem ha creado un prototipo del tamaño de un laboratorio. El siguiente paso, dijo, es determinar cómo escalarlo hasta un punto en el que pueda funcionar en una mina del mundo real.
Si bien el concepto de Orazem fue diseñado para las minas de fosfato de Florida, dijo que podría usarse en cualquier lugar y sería especialmente útil en el árido norte de África. En Marruecos y el Sáhara Occidental, con el 85 por ciento de las reservas mundiales de fosfato, el agua es especialmente cortasuministro.
"Reciclar el agua será muy importante", dijo Orazem. "Entonces, en Florida, es un problema. En el desierto, será un problema importante".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Florida . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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