Oxidación electroquímica de los minerales de pirita-arsenoipirita y sus interacciones galvánicas en la generación de DAR

Abstract

La recuperación de metales a partir de la minería, es una de las actividades principales en el mundo, pero en general, termina con la generación de residuos sólidos. Siendo la pirita (FeS2) y arsenopirita (FeAsS) algunos de los principales componentes en los residuos mineros del distrito minero de Zimapán y los principales generadores de ARD durante su meteorización; aquí su importancia para comprender su comportamiento electroquímico y la química de superficie de estos minerales, y así, la posibilidad de proponer alternativas tecnológicas en el tratamiento de este tipo de residuos. Por otro lado, la caracterización de su reactividad electroquímica con electrodos de pasta de carbono (CPE), hasta el momento solo se ha llevado a cabo en un intervalo reducido de potenciales, y la información sobre las interacciones galvánicas entre la asociación de estos minerales no ha sido tomada en cuenta. En este trabajo, se presenta un estudio Voltamperométrico comparativo entre un mineral de pirita de alta pureza (98,8%) y un mineral de arsenopirita (contenido arsenopyrite de 86,95%, 11,84% pirita) en un amplio intervalo de potenciales utilizando CPE, con el fin de identificar los procesos implicados en la oxidación ambos minerales y la repercusión de los efectos galvánicos sobre su reactividad. Además, los mecanismos de oxidación-reducción propuestos para observar la generación del drenaje ácido de roca (H+, SO4 2- y metales en solución), son soportados con microscopía electrónica de barrido (SEM) realizada a la superficie de los electrodos modificados electroquímicamente. Los estudios mostraron las etapas de la cinética de oxidación de los minerales de pirita y arsenopirita; lo que indicó que el comportamiento anódico de la pirita fue de acuerdo a la literatura, sin embargo la arsenopirita se oxida en una primera etapa a Fe2+, rejalgar (As2S2), H3ASO3, y S0. En una segunda etapa la arsenopyrite y pirita se oxida a FeOOH y S0, seguida de la oxidación de H3ASO3 a H2AsO4 - y S0 a SO4 - ; además de la formación química de escorodita (FeSO4.2H2O) a potenciales más positivos. Mientras que hacia la reducción, la regeneración de FeAsS y/o la reducción de arsénico elemental no se producen debido a la reducción de arsenato (H2AsO4 -) a H3AsO3 y escorodita residual (FeSO4.2H2O), que no se disuelve por reacción química. Adicionalmente los resultados indican que la reactividad electroquímica de pirita en el mineral arsenopirita se retrasa y desplazada a potenciales más positivos con respecto a la respuesta electroquímica del mineral de pirita de alta pureza, debido a un efecto galvánico.