Characterization of mine tailings in their natural state and stabilized with cement, focused on construction

• Maureen Ixchel Ramos-Hernández ^[1] ; María de la Luz Pérez-Rea ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma de Querétaro

     Universidad Autónoma de Querétaro

     México

     
• Localización: Ingeniería, investigación y tecnología, ISSN 1405-7743, ISSN-e 2594-0732, Vol. 22, Nº. 2, 2021
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Caracterización de residuos mineros en estado natural y estabilizados con cemento, enfocada a construcción
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• Resumen
  • español

    Este trabajo presenta la caracterización físico-química, geotécnica y mecánica de una muestra de residuos mineros provenientes del estado de Zacatecas, México con el objetivo de evaluar su posible uso como material de construcción de capas de soporte de pavimentos o como agregado de un concreto hidráulico. El material analizado fue clasificado como una arena limosa pobremente graduada (SP-SM) según la clasificación SUCS y se compone principalmente de cuarzo y calcita. Con base en los resultados obtenidos se demuestra que la muestra estudiada cumple con los requisitos necesarios, según la normativa mexicana vigente para ser empleados como: i) capa de subrasante en un pavimento, sin la necesidad de añadir agregados vírgenes, o ii) como agregados finos en la elaboración de concretos hidráulicos, habiendo sido previamente cribados para corregir su granulometría. Los residuos mineros estudiados no requieren estabilización debido a que el material transportado en el proceso de lixiviación se encuentra por debajo de los límites permisibles para metales pesados de acuerdo con las regulaciones mexicanas; esto puede deberse al pH neutro de la muestra, demostrando una alta adsorción de los metales pesados que evitan una potencial lixiviación. Sin embargo, se realizó la estabilización de la muestra con cemento Portland con 3 y 5 %, respectivamente, para corroborar la disminución de transporte de metales pesados con base en la bibliografía estudiada. Las concentraciones de los elementos analizados disminuyeron a excepción del cromo debido a su presencia en el material estabilizador y se observa un aumento en el valor de pH.

  • English

    This work presents the physical-chemical, geotechnical and mechanical characterization of a sample of mine tailings from the state of Zacatecas, Mexico with the objective of evaluating their possible use as a construction material for pavement support layers or as an aggregate of a hydraulic concrete. The material analyzed was classified as a poorly graded silty sand (SP-SM) according to the USCS classification and is composed mainly of quartz and calcite. The analyzed sample satisfies the necessary requirements, according to current Mexican regulations, to be used as i) a subgrade layer in a pavement, without the addition of virgin aggregates, or ii) as fine aggregates in the production of hydraulic concrete, previously sieved to correct its grain-size distribution. The mining residues studied do not require stabilization because the material transported in the leaching process is below the permissible limits for heavy metals according to Mexican regulations; this may be caused by the neutral pH of the sample, demonstrating a high adsorption of the heavy metals that avoids potential leaching. However, the sample was stabilized with Portland cement with 3 and 5 % respectively to corroborate the decrease in heavy metal transport based on the consulted bibliography; the concentrations of the analyzed elements decreased except for chrome due to its presence in the stabilizing material and an increase in the pH value was observed.