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 de placer de oro o estaño , la suspensión de agua y sedimentos resultante se dirige a través de cajas de compuertas para extraer el oro. También se utiliza en la minería de caolín y carbón .
La minería hidráulica se desarrolló a partir de las técnicas de la antigua Roma 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 resultó en un gran daño ambiental , como un aumento de las inundaciones y la erosión , y sedimentos que bloqueaban los cursos de agua y cubrían los campos agrícolas. Estos problemas llevaron a su regulación legal. La minería hidráulica se ha utilizado en diversas formas en todo el mundo.
La minería hidráulica tuvo su precursor en la práctica del escurrimiento del suelo, un desarrollo del cual también se conoce como " hushing ", en el que las corrientes de agua superficiales se desviaban para erosionar las gravas que contenían oro. Esta técnica fue desarrollada en los primeros siglos a. C. y d. C. por los mineros romanos para erosionar el aluvión . [2] Los romanos usaban el escurrimiento del suelo para eliminar la sobrecarga y los escombros que contenían oro en Las Médulas de España y Dolaucothi en Gran Bretaña . El método también se utilizó en la Inglaterra isabelina y Gales (y raramente, Escocia ) para explotar minas de plomo , estaño y cobre . [ cita requerida ]
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 por Europa. Mediante un proceso conocido posteriormente como hushing, los romanos almacenaban un gran volumen de agua en un depósito situado justo encima del área que se iba a explotar; a continuación, el agua se liberaba rápidamente. La ola de agua resultante eliminaba la sobrecarga y dejaba al descubierto el lecho rocoso. A continuación, se trabajaban las vetas de oro del lecho rocoso mediante diversas técnicas y se volvía a utilizar la energía hidráulica para retirar los escombros. Los restos de Las Médulas y de las zonas circundantes muestran un paisaje de badland a escala gigantesca debido a la explotación hidráulica de los ricos depósitos de oro aluvial.
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 suministraban 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 de las operaciones él mismo. El uso del silenciador 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 requerida ]
La forma moderna de minería hidráulica, que utiliza chorros de agua dirigidos a muy alta presión a través de mangueras y boquillas hacia las paleogravas de las tierras altas que contienen oro, fue utilizada por primera vez por Edward Matteson cerca de Nevada City , California , en 1853 durante la Fiebre del Oro de California . [3] Matteson utilizó una manguera de lona que luego fue reemplazada por una manguera de crinolina en la década de 1860. [4] En California, la minería hidráulica a menudo llevaba agua desde lugares más altos a largas distancias hasta estanques de retención a varios cientos de pies por encima del área que se iba a explotar. La minería hidráulica de California explotaba los depósitos de grava, lo que la convertía en una forma de minería de placer .
Los primeros mineros de placer de California descubrieron que cuanto más grava pudieran procesar, más oro tenían más probabilidades de encontrar. En lugar de trabajar con bateas, cajas de compuertas, toms 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 a mayor escala y más devastadora. El agua se redirigía hacia un canal cada vez más estrecho, a través de una gran manguera de lona, y salía por una boquilla de hierro gigante , llamada "monitor". La corriente de presión extremadamente alta se utilizaba para lavar laderas enteras a través de enormes compuertas.
A principios de la década de 1860, cuando la minería hidráulica estaba en su apogeo, la minería de placer en pequeña escala había agotado en gran medida los ricos placeres de la superficie, y la industria minera pasó 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 estadounidenses a precios de mediados de 2006) mediante minería hidráulica.
Si bien la minería hidráulica generó millones de dólares en ingresos fiscales para el estado y sustentó a una gran población de mineros en las montañas, tuvo un efecto devastador en el entorno natural ribereño y los sistemas agrícolas de California. Millones de toneladas de tierra y agua fueron vertidas a los arroyos de montaña que alimentaban los ríos que desembocaban en el valle de Sacramento . Una vez que los ríos llegaron al valle relativamente plano, el agua disminuyó su caudal, los ríos se ensancharon y el sedimento se depositó en las llanuras aluviales y los lechos de los ríos, lo que provocó que crecieran, se desplazaran hacia nuevos canales y se desbordaran, lo que provocó grandes inundaciones , especialmente durante el deshielo primaveral.
Las ciudades y pueblos del valle de Sacramento sufrieron un número cada vez mayor de inundaciones devastadoras , mientras que la crecida de los cauces de los ríos dificultaba cada vez más la navegación por los ríos. Quizás ninguna otra ciudad experimentó tanto la bendición como la maldición de la minería de oro como Marysville . Situada en la confluencia de los ríos Yuba y Feather , Marysville era el punto de partida final para los mineros que se dirigían a las colinas del norte en busca de fortuna. Los barcos de vapor procedentes de San Francisco , que transportaban mineros y suministros, navegaban río arriba por el río Sacramento y luego por el río Feather hasta Marysville , donde descargaban a sus pasajeros y su 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 redujo tanto el nivel de las aguas del río Feather que pocos barcos de vapor podían navegar desde Sacramento hasta los muelles de Marysville. Los sedimentos que dejaron tales esfuerzos fueron reprocesados por dragas mineras en los yacimientos de oro de Yuba , ubicados cerca de Marysville.
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El espectacular paisaje erosionado que quedó en el lugar 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 los 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 y hacia la bahía de San Francisco. [6] Los slickens contenían metales nocivos como el mercurio . Durante este período, la industria minera industrial liberó 1.500 millones de yardas de slickens tóxicos en el río Sacramento. A medida que los slickens viajaban por las arterias hídricas de California , depositaban sus toxinas en los ecosistemas y vías fluviales locales. [7]
Las tierras agrícolas cercanas se contaminaron, lo que provocó una reacción política contra el uso de la minería hidráulica. Los sedimentos fluyeron a través del río Sacramento antes de depositarse en la bahía de San Francisco. Actualmente, la bahía de San Francisco sigue estando peligrosamente contaminada con mercurio. Se estima que pasará otro siglo antes de que la bahía elimine de forma natural el mercurio de su sistema. [8]
Grandes extensiones de tierras agrícolas en el Valle de Sacramento quedaron profundamente enterradas por los sedimentos de la minería. Frecuentemente devastadas por las aguas de las inundaciones, los agricultores exigieron el fin de la minería hidráulica. En la lucha legal más famosa de los agricultores contra los mineros, los agricultores demandaron las operaciones de minería hidráulica y el caso emblemático 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 falló a favor de los agricultores y limitó la minería hidráulica el 7 de enero de 1884, declarando que la minería hidráulica era "una molestia pública y privada" y prohibiendo su explotación en áreas tributarias de arroyos y ríos navegables. [9]
La minería hidráulica a una escala mucho menor se reanudó después de 1893, cuando el Congreso de los Estados Unidos aprobó la Ley Camminetti, que permitía las operaciones mineras con licencia si se construían estructuras de retención de sedimentos. Esto dio lugar a una serie de operaciones por encima de las presas de matorrales y de troncos para la captura de sedimentos . La mayor parte de la infraestructura de minería hidráulica para el suministro de agua había sido destruida por una inundación en 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 al extranjero. Se utilizó ampliamente en Dahlonega, Georgia y continúa utilizándose 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 la cabaña de troncos", cambiara 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 denominaba " esclusas hidráulicas" . Un lugar notable fue el de los reclamos orientales cerca de Omeo en Victoria , donde se utilizó entre la década de 1850 y principios de la de 1900, con abundante evidencia de los daños que aún hoy son visibles. [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 conocía como minería hidráulica .
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 minería hidráulica se utilizaba anteriormente en el condado de Polk, Florida, para extraer roca fosfórica . [12]
Además de su uso en la minería propiamente dicha, la minería hidráulica puede emplearse como técnica de excavación , principalmente para demoler colinas. Por ejemplo, la excavación de Denny Regrade en Seattle se realizó en gran parte mediante minería hidráulica. [13]
La minería hidráulica es la principal forma de extracción de arcilla de 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 dio inicio a la Guerra de Yom Kippur .
En los yacimientos de oro de Rand, Sudáfrica, funciona desde 1977 una instalación de retratamiento de relaves superficiales de oro llamada East Rand Gold and Uranium Company (ERGO) . [14] La instalación utiliza monitores hidráulicos para crear lodo a partir de yacimientos de relaves más antiguos (y, en consecuencia, más ricos) y lo bombea a largas distancias hasta una planta de concentración.
La instalación procesa cerca de dos millones de toneladas de relaves cada mes a un costo de procesamiento de menos de US$3,00/t (2013). El oro se recupera a una tasa de solo 0,20 g/t, pero el bajo rendimiento se compensa con el costo extremadamente bajo de procesamiento, sin necesidad de minería o molienda riesgosa o costosa para su recuperación. [15]
Los lodos resultantes se bombean más lejos de las zonas edificadas, lo que permite el desarrollo económico de tierras cercanas a zonas de valor comercial y que anteriormente estaban cubiertas por los relaves. Los históricos vertederos mineros de color amarillo de los alrededores de Johannesburgo son ahora casi una rareza; solo se ven en fotografías antiguas.
El uranio y la pirita (para la producción de ácido sulfúrico ) también están disponibles para su recuperación del flujo de proceso como coproductos en condiciones económicas adecuadas.
Los chorros de agua a alta presión también se han utilizado en la minería subterránea de carbón , para romper la veta de carbón y lavar la pulpa de carbón resultante hacia un punto de recolección. [1] La boquilla de agua a alta presión se conoce como "monitor hidroeléctrico". [16]
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