La minería hidráulica es una forma de minería que utiliza chorros de agua a alta presión para desalojar material rocoso o mover sedimentos. [1] En la minería a placer de oro o estaño , la suspensión de agua y sedimento resultante se dirige a través de compuertas para eliminar el oro. También se utiliza en la extracción de caolín y carbón .
La minería hidráulica se desarrolló a partir de técnicas romanas antiguas que utilizaban agua para excavar depósitos subterráneos blandos. Su forma moderna, que utiliza chorros de agua a presión producidos por una boquilla llamada "monitor", surgió en la década de 1850 durante la fiebre del oro de California en los Estados Unidos. Aunque tuvo éxito en la extracción de minerales ricos en oro, el uso generalizado del proceso provocó grandes daños ambientales , como un aumento de las inundaciones y la erosión , y sedimentos que bloquearon las vías fluviales y cubrieron los campos agrícolas. Estos problemas llevaron a su regulación legal. La minería hidráulica se ha utilizado de diversas formas en todo el mundo.
La minería hidráulica tuvo su precursor en la práctica de las esclusas del suelo, un desarrollo que también se conoce como " silencio ", en el que se desviaban corrientes de agua superficiales para erosionar las gravas auríferas. Esta técnica fue desarrollada en los primeros siglos a. C. y d. C. por mineros romanos para erosionar los aluviones . [2] Los romanos utilizaron compuertas de tierra para eliminar la sobrecarga y los escombros auríferos en Las Médulas de España y Dolaucothi en Gran Bretaña . El método también se utilizó en la Inglaterra isabelina y Gales (y rara vez en Escocia ) para desarrollar minas de plomo , estaño y cobre . [ cita necesaria ]
El agua fue utilizada a gran escala por los ingenieros romanos en los primeros siglos a. C. y d. C., cuando el imperio romano se expandía rápidamente en Europa. Utilizando un proceso conocido más tarde como silencio, los romanos almacenaron un gran volumen de agua en un depósito inmediatamente encima del área a extraer; Luego, el agua se liberó rápidamente. La ola de agua resultante eliminó la sobrecarga y expuso el lecho de roca. Luego se trabajaron las vetas de oro en el lecho de roca utilizando diversas técnicas y se utilizó nuevamente la energía hidráulica para eliminar los escombros. Los restos de Las Médulas y sus alrededores muestran paisajes de badland a escala gigantesca debido a la hidráulica de los ricos depósitos auríferos aluviales.
Las Médulas es ahora Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO . El sitio muestra los restos de al menos siete grandes acueductos de hasta 30 millas (48 km) de longitud que alimentan grandes suministros de agua al sitio. Las operaciones de extracción de oro fueron descritas en términos vívidos por Plinio el Viejo en su Historia Natural publicada en el siglo I d.C. Plinio fue procurador en Hispania Terraconensis en los años 70 d.C. y fue testigo él mismo de las operaciones. El uso del silencio ha sido confirmado por estudios de campo y arqueología en Dolaucothi en el sur de Gales , la única mina de oro romana conocida en Gran Bretaña . [ cita necesaria ]
La forma moderna de minería hidráulica, que utiliza chorros de agua dirigidos a muy alta presión a través de mangueras y boquillas en paleogravas de tierras altas que contienen oro, fue utilizada por primera vez por Edward Matteson cerca de la ciudad de Nevada , California , en 1853 durante la fiebre del oro de California . [3] Matteson usó mangueras de lona que luego fueron reemplazadas por mangueras de crinolina en la década de 1860. [4] En California, la minería hidráulica a menudo traía agua desde lugares más altos a largas distancias hasta estanques de retención a varios cientos de pies sobre el área a explotar. La minería hidráulica de California explotaba depósitos de grava, convirtiéndola en una forma de minería de placer .
Los primeros mineros de placer en California descubrieron que cuanta más grava pudieran procesar, más oro probablemente encontrarían. En lugar de trabajar con bandejas, cajas de esclusas, timbales largos y balancines, los mineros colaboraron para encontrar formas de procesar mayores cantidades de grava con mayor rapidez. La minería hidráulica se convirtió en la forma de minería de placer de mayor escala y más devastadora. El agua era redirigida hacia un canal cada vez más estrecho, a través de una gran manguera de lona, y salía a través de una boquilla de hierro gigante , llamada "monitor". El chorro de altísima presión se utilizó para lavar laderas enteras a través de enormes esclusas.
A principios de la década de 1860, mientras la minería hidráulica estaba en su apogeo, la minería de placeres en pequeña escala había agotado en gran medida los ricos placeres superficiales, y la industria minera recurrió a la minería de roca dura (llamada minería de cuarzo en California) o minería hidráulica, que requería organizaciones más grandes y mucho más capital. A mediados de la década de 1880, se estima que se habían recuperado 11 millones de onzas de oro (con un valor aproximado de 7.500 millones de dólares a precios de mediados de 2006) mediante minería hidráulica.
Si bien generó millones de dólares en ingresos fiscales para el estado y apoyó a una gran población de mineros en las montañas, la minería hidráulica tuvo un efecto devastador en el medio ambiente natural ribereño y los sistemas agrícolas de California. Millones de toneladas de tierra y agua fueron entregadas a arroyos de montaña que alimentaban ríos que desembocaban en el Valle de Sacramento . Una vez que los ríos alcanzaron el valle relativamente plano, el agua disminuyó, los ríos se ensancharon y el sedimento se depositó en las llanuras aluviales y en los lechos de los ríos, lo que provocó que estos se elevaran, cambiaran a nuevos canales y desbordaran sus orillas, provocando grandes inundaciones , especialmente durante el derretimiento de primavera.
Las ciudades y pueblos del Valle de Sacramento experimentaron un número cada vez mayor de inundaciones devastadoras , mientras que el aumento de los cauces de los ríos dificultaba cada vez más la navegación por los ríos. Quizás ninguna otra ciudad experimentó tanto las ventajas y desventajas de la minería de oro como Marysville . Situada en la confluencia de los ríos Yuba y Feather , Marysville fue el último punto de "salto" para los mineros que se dirigían a las estribaciones del norte en busca de fortuna. Los barcos de vapor de San Francisco , que transportaban mineros y suministros, navegaban por el río Sacramento y luego por el río Feather hasta Marysville , donde descargaban a sus pasajeros y carga.
Marysville finalmente construyó un complejo sistema de diques para proteger la ciudad de inundaciones y sedimentos. La minería hidráulica exacerbó enormemente el problema de las inundaciones en Marysville y arrasó las aguas del río Feather tan severamente que pocos barcos de vapor podían navegar desde Sacramento hasta los muelles de Marysville. El sedimento dejado por tales esfuerzos fue reprocesado por dragas mineras en Yuba Goldfields , ubicado cerca de Marysville.
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El espectacular paisaje erosionado que quedó en el sitio de la minería hidráulica se puede ver en el Parque Histórico Estatal Malakoff Diggins en el condado de Nevada, California . [5]
La Bahía de San Francisco se convirtió en una salida para subproductos contaminantes durante la Fiebre del Oro. La minería hidráulica dejó un rastro de desechos tóxicos, llamados " slickens ", que fluían desde los sitios mineros en las Sierras a través del río Sacramento hasta la Bahía de San Francisco. [6] Los slickens contendrían metales nocivos como el mercurio . Durante este período, la industria minera industrial liberó 1.500 millones de metros de manchas tóxicas en el río Sacramento. A medida que las manchas viajaban a través de las arterias acuáticas de California , depositaban sus toxinas en los ecosistemas y vías fluviales locales. [7]
Las tierras de cultivo cercanas se contaminaron, lo que provocó un rechazo político contra el uso de la minería hidráulica. Las manchas fluyeron a través del río Sacramento antes de depositarse en la Bahía de San Francisco. Actualmente, la Bahía de San Francisco sigue peligrosamente contaminada con mercurio. Las estimaciones sugieren que pasará otro siglo antes de que la Bahía elimine naturalmente el mercurio de su sistema. [8]
Vastas áreas de tierras de cultivo en el valle de Sacramento quedaron profundamente enterradas por el sedimento minero. Frecuentemente devastados por las inundaciones, los agricultores exigieron el fin de la minería hidráulica. En la lucha legal más reconocida de agricultores contra mineros, los agricultores demandaron a las operaciones mineras hidráulicas y el caso histórico de Woodruff v. North Bloomfield Mining and Gravel Company llegó al Tribunal de Distrito de los Estados Unidos en San Francisco, donde el juez Lorenzo Sawyer decidió en favor de los agricultores y prohibió la minería hidráulica el 7 de enero de 1884, declarando que la minería hidráulica era "una molestia pública y privada" y prohibiendo su operación en áreas tributarias de arroyos y ríos navegables. [9]
La minería hidráulica en una escala mucho menor se reanudó después de 1893, cuando el Congreso de los Estados Unidos aprobó la Ley Camminetti que permitía dicha minería si se construían estructuras de retención de sedimentos. Esto dio lugar a una serie de operaciones sobre presas de maleza que atrapan sedimentos y presas de troncos. La mayor parte de la infraestructura minera hidráulica de suministro de agua había sido destruida por una inundación de 1891, por lo que esta última etapa de la minería se llevó a cabo a una escala mucho menor en California.
Aunque a menudo se asocia con California debido a su adopción y uso generalizado allí, la tecnología se exportó ampliamente a Oregón ( Jacksonville en 1856), Colorado (Clear Creek, Central City y Breckenridge en 1860), Montana ( Bannack en 1865), Arizona ( Lynx Creek en 1868), Idaho ( Idaho City en 1863), Dakota del Sur ( Deadwood en 1876), Alaska ( Fairbanks en 1920), Columbia Británica ( Canadá ) y en el extranjero. Se utilizó ampliamente en Dahlonega, Georgia , y se sigue utilizando en países en desarrollo, a menudo con consecuencias ambientales devastadoras. La devastación causada por este método de minería hizo que Edwin Carter , el "naturalista de las cabañas de troncos", pasara de la minería a la recolección de especímenes de vida silvestre entre 1875 y 1900 en Breckenridge, Colorado , EE. UU.
La minería hidráulica se utilizó durante la fiebre del oro australiana , donde se la llamó esclusa hidráulica . Un lugar notable fue en Oriental Claims cerca de Omeo en Victoria , donde se utilizó entre la década de 1850 y principios de 1900, y aún hoy se pueden ver abundantes pruebas del daño. [10]
La minería hidráulica se utilizó ampliamente en la fiebre del oro de Central Otago que tuvo lugar en la década de 1860 en la Isla Sur de Nueva Zelanda , donde también se la conocía como esclusa .
A partir de la década de 1870, la minería hidráulica se convirtió en un pilar de la minería aluvial de estaño en la península malaya . [11] La hidráulica se utilizaba anteriormente en el condado de Polk, Florida , para extraer roca de fosfato . [12]
Además de su uso en la verdadera minería, la minería hidráulica puede utilizarse como técnica de excavación , principalmente para demoler colinas. Por ejemplo, Denny Regrade en Seattle se logró en gran medida mediante minería hidráulica. [13]
La minería hidráulica es la principal forma de extraer arcilla caolinita en Cornualles y Devon , en el suroeste de Inglaterra.
Egipto utilizó métodos de minería hidráulica para romper el muro de arena de la línea Bar Lev en el Canal de Suez, en la Operación Badr (1973) , que abrió la Guerra de Yom Kippur .
En los yacimientos de oro de Rand en Sudáfrica, una instalación de retratamiento de relaves de superficie de oro llamada East Rand Gold and Uranium Company (ERGO) ha estado en funcionamiento desde 1977. [14] La instalación utiliza monitores hidráulicos para crear lodo a partir de lodos más antiguos (y en consecuencia más ricos). ) sitios de relaves y los bombea a largas distancias hasta una planta concentradora.
La instalación procesa casi dos millones de toneladas de relaves cada mes a un costo de procesamiento inferior a 3,00 dólares EE.UU./t (2013). El oro se recupera a una tasa de sólo 0,20 g/t, pero el bajo rendimiento se compensa con el costo extremadamente bajo del procesamiento, sin necesidad de extracción o molienda costosa o riesgosa para la recuperación. [15]
Los lodos resultantes se bombean más lejos de las áreas urbanizadas, lo que permite el desarrollo económico de tierras cercanas a áreas comercialmente valiosas y previamente cubiertas por los relaves. Los históricos vertederos de minas de color amarillo alrededor de Johannesburgo son ahora casi una rareza y sólo se ven en fotografías más antiguas.
El uranio y la pirita (para la producción de ácido sulfúrico ) también están disponibles para recuperarse de la corriente del proceso como coproductos en condiciones económicas adecuadas.
También se han utilizado chorros de agua a alta presión en la extracción subterránea de carbón , para romper la veta de carbón y lavar la lechada de carbón resultante hacia un punto de recolección. [1] La boquilla de agua a alta presión se denomina "monitor hidráulico". [dieciséis]
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