Enriquecimiento de Torio y Uranio en drenajes ácidos de roca generados en el Bierzo (León).

Autor: Esther Santofimia Pastor Investigadora IGME - Instituto Geológico y Minero de España
Otros autores: Francisco Javier González (IGME), Enrique López-Pamo (IGME), Jesús Reyes (IGME) y Eva Bellido (IGME)
Formato: Comunicación técnica escrita / Comunicación técnica panel
Tipo: Científico Técnica
Temática: Agua; Calidad ambiental y salud

Documentos asociados: Doc. Escrito

Resumen:
En la construcción de la autovía A6, en el sector del Puerto del Manzanal (Bierzo, León), se efectuaron desmontes y trincheras en la pizarra de la Formación Luarca; con el material excavado se construyó un terraplén, y el sobrante se apiló en una escombrera. Esta litología presenta un alto contenido en pirita. La disolución oxidativa de este mineral generó drenajes ácidos de roca (ARD), caracterizados por ser aguas ácidas (pH 2,5-3) sulfatadas con altas concentraciones en metales. Este drenaje presenta una fuerte anomalía de Th y U con valores de hasta 300 y 150 µg/l respectivamente. Los ARD generados en esta zona han contaminado arroyos naturales matando a gran cantidad de peces y otros organismos acuáticos, y afectando a la vegetación del entorno. El objetivo del estudio ha sido i) conocer que minerales están enriquecidos en estos elementos, ii) estudiar la geoquímica de las aguas ácidas generadas y iii) caracterizar los precipitados de Fe como fase mineral principal que secuestra Th de la disolución. El estudio de las litologías se ha realizado usando técnicas petrográficas, mineralógicas y geoquímicas (XRD, EPMA, SEM, XRF, ICP-AES, ICP-MS). Las lutitas ricas en materia orgánica (TOC 1,16%) han mostrado abundantes cristales de pirita (<100 µm) dispersos en la matriz o formado venas. Estas lutitas, con contenidos promedio de Th y U de 18 y 2 µg/g respectivamente, contienen microgranos detríticos diseminados de alta resistencia a la alteración, como monacita y xenotima. Además, no hay que descartar que estos elementos hayan sido adsorbidos por minerales de arcilla. El torio se considera inmóvil en condiciones neutras y oxidantes, pero a bajo pH y en aguas sulfatadas, el Th se puede disolver como un complejo sulfatado. Tras realizar cálculos a través de Phreeqc sobre la especiación química de Th y U, sabemos que el Th está presente en la solución como Th(SO4)2 al 65% y Th(SO4)32- al 27% y el U como UO2SO4 en un 71%, UO22+ al 20% y UO2(SO4) 22- al 9%. El estudio de los precipitados se realizó utilizando un conjunto de técnicas analíticas (XRD, XRF y SEM), que revelaron que las fases minerales eran principalmente schwertmannita y goethita. Una característica típica de la schwertmannita es su alta superficie específica, por lo que es capaz de eliminar elementos disueltos a través de la adsorción. Los precipitados han mostrado enriquecimiento en los siguientes elementos traza: Th> Cr> As> Cu> Zn> Ni> V> U, siendo el Th el elemento más abundante (hasta 798 µg/g), lo que indica la fuerte afinidad que presenta con este mineral.

Este proyecto cuenta con la financiación del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico a través de la convocatoria pública de subvenciones a entidades del Tercer Sector para actividades de interés general consideradas de interés social en materia de investigación

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