Identificación de jarosita y otras fases principales de Fe mineral en ambientes ácidos afectados por minería metalúrgica empleando Espectroscopía de Absorción de Rayos-X: Con especial énfasis en el derrame de ácido de agosto de 2014 en Cananea.

Resumen

El derrame de ácido sulfúrico enriquecido en iones de cobre y hierro proveniente de la mina Buenavista del Cobre (Cananea), sobre el río Sonora, dio paso a la formación de varias fases sólidas de hierro (Fe). En el presente estudio, estas fases fueron identificadas mediante análisis mineralógicos de Espectroscopía de Absorción de Rayos-X (XAS por sus siglas en inglés) y Difracción de Rayos-X (DRX), y químicamente por medio de una digestión ácida con cuantificación multielemental, así como extracciones secuenciales selectivas (ESS) de tres pasos para cuantificar los tipos de fases de óxido de Fe y la contribución de ciertos elementos asociados a dichas fases. La jarosita fue el único mineral de Fe identificado por DRX. Sin embargo, por XAS se observó que la jarosita contiene elementos potencialmente tóxicos (EPTs) incorporados en su estructura, siendo de esta forma menos lixiviables. Además, se logró identificar por XAS a los minerales poco cristalinos schwertmannita y ferrihidrita en varias de las muestras, corroborado por las ESS, donde se observa su posible asociación con EPTs. Otros minerales de Fe(III) posiblemente adsorbentes se identificaron también por XAS, como la maghemita y la goethita, además de minerales mixtos de Fe(II)-Fe(III), como el “green rust”. Gracias a las diversas fases de Fe identificadas y a la presencia de yeso se puede inferir la influencia del derrame en las diversas zonas muestreadas, siendo menor donde la mineralogía no estaba asociada a altas concentraciones de sulfatos. Las fases secundarias de Fe que hay en la zona más cercana al derrame se conocen por su capacidad de incorporación estructural y/o adsorción superficial de EPTs, contribuyendo de esta forma a la inmovilización de la contaminación de metal(oid)es producida por el derrame. Adicionalmente, diversas muestras de otros residuos minero-metalúrgicos fueron analizadas por las mismas tres técnicas, sugiriendo que parte de la mineralogía secundaria de Fe en la zona del derrame ácido de la mina Buenavista del Cobre es propia de los procesos comunes que ocurren en ambientes afectados por la minería.