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Las Tierras Raras, TR, es el nombre colectivo que se le ha asignado a 17 elementos metálicos químicamente similares (los lantánidos, incluyendo al escandio e itrio) que se encuentran en una amplia gama de minerales y que se extraen colectivamente todos ellos; pueden también estar presentes junto con litio, rubidio, cesio, y estroncio. Todos estos metales tienen muy variadas aplicaciones tecnológicas y una alta demanda comercial, especialmente en los países con tecnologías de punta. El Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico del Perú ¿ INGEMMET, ha desarrollado diversas evaluaciones del potencial minero del Perú; habiendo identificado diversas zonas geológicas con ocurrencias de Tierras Raras, (TR) y Litio, Li. Por evaluaciones muy preliminares, hechas por los autores de esta propuesta, en la zona suroeste de la ciudad de Arequipa, se ha encontrado grandes depósitos de minerales con valores interesantes en contenidos de los elementos anteriormente citados. En general, estos depósitos son alteración de rocas volcánicas, producto de aquella alteración geológica, son las arcillas iónicas (o arcillas de ion absorbió; IAC, por sus siglas en inglés). Este tipo de depósitos minerales se caracterizan por contenidos menores a los contenidos en rocas volcánicas, pero la ventaja principal es su simplicidad de recuperación, lo que los hace muy competitivos económicamente, como lo demuestran los depósitos IAC en China, actualmente en explotación La literatura técnica describe algunas metodologías de tratamiento de minerales alterados (Moldoveanu, G. A. y Papangelakis V. G., 2012; 3013), orientadas a la recuperación de esos elementos, marcando así una ruta metalúrgica para ser experimentada con los minerales identificados en el sur de Perú. Consecuentemente, la presente propuesta de investigación, se orienta a identificar procedimientos de extracción de metales críticos, (tierras raras , litio), considerando en ello una verificación más detallada de la extensión del depósito
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¿Cómo manejar de manera óptima los residuos mineros? El control de residuos mineros, actualmente considerado como parte de la economía circular, se manifestó con mayor intensidad en la comunidad científica a partir de la década de los 90 (Parbhakar-Fox et al., 2019). Estos residuos se pueden clasificar en 4 tipos: escorias, provenientes del proceso pirometalúrgico; ripios, provenientes de la lixiviación a través del proceso hidrometalúrgico; material estéril, almacenados directamente de la operación minera en botaderos; y relaveras, derivadas básicamente de la etapa de concentración por flotación (Villanueva, 2019). El uso del relave en la fabricación de pavimento asfáltico consigue dos objetivos fundamentales: eliminar el agente contaminante (relave) y generar pavimentos asfálticos para ser usados en carreteras, esto último es fundamental para el desarrollo social y económico de las comunidades.
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Las actividades mineras implican una elevada producción de desechos que puede representar una fuente de contaminación para zonas cercanas al área de extracción, generando un impacto negativo tanto en el ambiente como en la salud de las personas. De acuerdo a lo señalado por Kamunda (2016) la concentración de material radiactivo presente en los relaves mineros puede representar un incremento en el riesgo de la población aledaña. La transformación del relave en cemento consigue dos objetivos: eliminar el agente contaminante (relave) y generar un producto de mucho consumo dentro de la empresa minera y comunidades dentro del área de influencia como es el cemento. El relave de cada mina es muy particular, y depende del tipo de mineral o minerales que se extraigan y/o procesen. El proceso se lleva a cabo en tres fases, la primera consiste en el análisis de la composición química del relave, donde se identifican los principales elementos presentes, especialmente aquellos elementos nocivos como los sulfuros y el arsénico. La segunda fase consiste en la preparación de las muestras para proceder a la geopolimerización de las mismas. Una vez pasado el periodo de curación (7, 14, 21 y 28 días) se procede a realizar los ensayos de propiedades físicas y de resistencia mecánica (compresión simple y corte) de las muestras. Una vez determinadas las curvas de resistencia se identifica la composición óptima para la elaboración del cemento geopolímero. Con la mezcla óptima del cemento geopolímero se procede a crear un segundo grupo de muestras para realizar las pruebas de dureza del cemento para los periodos de curación de 7, 14, 21 y 28 días. Una vez completado los ensayos, se procede a evaluar la factibilidad económica de la producción de cemento, considerando los costos de transporte, materiales e insumos, y proceso de fabricación del cemento geopolímero para su uso al interno de la mina y comunidades dentro del área de influencia.
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