Uso De Silicio En La Agricultura Del Sur De Chile

Informe Técnico: Remediación de Suelos con Minerales Pesados (CEPA S.A.).
Resumen

Este informe detalla la caracterización de sedimentos contaminados con metales pesados en

instalaciones de CODELCO División Ventanas, evaluados en mayo de 2011, y expone la base

teórica de la tecnología de remediación mediante silicio activado propuesta por CEPA S.A. Los

análisis TCLP indicaron concentraciones significativas de metales, particularmente arsénico y

cobre, que requieren medidas de mitigación para reducir su movilidad ambiental.

1. Introducción

A solicitud de CODELCO CHILE División Ventanas, se realizaron análisis de caracterización de sedimentos [cite: 1] para evaluar la presencia y movilidad de metales pesados. La remediación de estos suelos es crítica debido al impacto ambiental de la actividad minera y metalúrgica, la cual altera los ciclos naturales de los metales pesados (MP), aumentando su biodisponibilidad y potencial toxicidad [cite: 2].

Nuestras investigaciones nos permiten proponer, una simple y altamente eficiente tecnología de costo reducido para la desintoxicación de cualquier metal pesado en el suelo. Los complejos silicatados  formados con MP tienen una muy alta estabilidad, de acuerdo con las propiedades termodinámicas de las nuevas moléculas y cristales formados. La descomposición de tales estables moléculas requiere de temperaturas extremadamente altas (2000-5000 °C), que puedan remover metales de tales estructuras. Esto significa que es posible declarar que la movilidad de MP por silicio activado puede ser REDUCIDA POR SIEMPRE SI LA TECNOLOGÍA es aplicada bajo las condiciones y metodología descrita. La correcta tecnología basada en el silicio incluye no solamente ácidos mono o poli silicicos, sino varios ingredientes y secuencia de acción, que resultan en la cristalización de silicatos de metales pesados.

El ejemplo de la eficiencia de esta tecnología se presenta en las Tablas 1, 2, y 3 Esta escoria contaminada tiene un contenido dramáticamente alto de plomo. La Tecnología Sugerida redujo la movilidad del plomo desde 1.3 a 33.7 veces. Al mismo tiempo, el contenido de plomo potencialmente movible también se redujo de 1.1 a 1.8 veces. Sobre el 50% de plomo extractable fue transformado en forma de no extractable (forma totalmente pasiva). En una sola aplicación la concentración de plomo móvil y potencialmente móvil se redujo drásticamente.

Tabla 1 Reducción de la movilidad de plomo en escoria de baterías contaminadas, Tecnica Propuesta.

Table 2 Reducción de la movilidad de cromo en escoria de baterías contaminadas, Tecnica Propuesta

Esta escoria tiene un contenido significativamente alto de Cr. La tecnología sugerida redujo la movilidad del Cr de 1.6 a 10 veces. Al mismo tiempo el contenido de Cr potencialmente movible también fue reducido de 1.1 a 4 veces. Sobre el 50% de Cr extractable fue transformado en inextractable (forma totalmente pasiva).

Table 3 Reducción de la movilidad de Cu en escoria de baterías contaminadas, Tecnica Propuesta.

La escoria tiene un alto contenido de Cu potencialmente movible, pero el total de Cu extractable no es alto. Sin embargo, Cu movible y potencialmente movible en la muestra control demostró ser potencialmente peligroso para organismos vivos. La tecnología sugerida redujo la movilidad del Cu de 2 a 7 veces. Al mismo tiempo el contenido de cobre potencialmente movible también fue reducido de 1.1. a 5.6 veces, y de un 12% a un 77% de cobre extractable fue transformado a una forma inmovilizada (no extractable) forma totalmente pasiva. El material también mostro alto contenido de Zn soluble. Lo que fue posible reducir desde 1.1 a 21 veces. Al mismo tiempo el   contenido de Zn potencialmente también fue reducido de 1.1 a 2.4 veces. Sobre el 13% - 30% de Zn extractable fue transformado en complejos no solubles (forma totalmente pasiva).

2. Diseño Metodológico

CODELCO División Ventanas 02

La toma de la muestra se realizó en la "Red de Monitoreo Complejo Industrial" entre el 10 y 11 de mayo de 2011 [cite: 1]. Las muestras (CDVEN-01 y CDVEN-02) fueron analizadas bajo el método EPA 1311 (TCLP - Toxicity Characteristic Leaching Procedure) para determinar la concentración de metales disueltos en el licor TCLP, realizado por el Laboratorio Ambiental SGS Chile Ltda [cite: 1].

3. Presentación de Resultados

Los resultados de las muestras de sedimento presentaron los siguientes valores relevantes: informe 1112802 presentados en una tabla ordenada y legible, centrada en los analitos detectados para las muestras CDVEN-01 y CDVEN-02:

Analito	CDVEN-01 (mg/L)	CDVEN-02 (mg/L)
Aluminio Disuelto	1.22	0.70
Antimonio Disuelto	0.361	0.073
Arsénico Disuelto	28.80	1.22
Bario Disuelto	0.20	0.18
Cadmio Disuelto	0.91	0.48
Calcio Disuelto	25.70	337.00
Cobre Disuelto	70.00	49.20
Hierro Disuelto	0.77	0.90
Manganeso Disuelto	1.05	0.98
Molibdeno Disuelto	0.35	0.11
Níquel Disuelto	0.36	0.15
Plomo Disuelto	2.50	12.50
Potasio Disuelto	6.63	12.70
Sílice Disuelto	6.40	19.00
Sodio Disuelto	1278.00	1912.00

Este documento integra los resultados del informe de análisis de SGS[cite: 1] con la base teórica de la tecnología de silicio activado proporcionada por CEPA S.A.[cite: 2], estructurado para abordar la remediación solicitada por CODELCO División Ventanas.

4. Discusión y Tecnología de Remediación

Los altos niveles detectados (ej. Arsénico 28.8 mg/L en CDVEN-01, Cobre 70.0 mg/L en CDVEN-01) evidencian la necesidad de implementar soluciones de remediación eficientes. La
tecnología de silicio activado, propuesta por investigadores como el Prof. Vladimir Matichenkov, se basa en la capacidad del Silicio (Si) para controlar la movilidad de MP mediante la formación de silicatos estables de metales pesados [cite: 2]. A diferencia de los métodos de lavado ácido que son costosos y generan más desechos, esta tecnología de bajo costo transforma los MP en formas pasivas (inextractables), reduciendo drásticamente su movilidad ambiental de manera persistente [cite: 2].

5. Conclusiones

Los sedimentos analizados presentan una carga relevante de metales disueltos, confirmando la urgencia de aplicar medidas de estabilización. La tecnología basada en silicio activado representa una alternativa técnica y económicamente viable para la desintoxicación in situ, logrando reducir la movilidad de elementos críticos como plomo, cromo, cobre y zinc de forma eficiente y duradera [cite: 2].

6.    Referencias bibliográficas.

 

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