El presente proyecto tiene dos motivaciones. La primera motivación es desarrollar métodos que reemplacen el uso de mercurio durante la extracción de oro en la selva amazónica. La segunda motivación es desarrollar métodos de extracción de metales relevantes en la producción de modernos y futuros dispositivos tecnológicos, tales como el lantano y otras tierras raras. Para cubrir ambos aspectos en un marco de sostenibilidad, el proyecto elabora una metodología que integre varios de procesos para extraer dichos metales estratégicos (oro y tierras raras) de sedimentos aluviales presentes en Madre de Dios. Los procesos empiezan por una etapa de exploración y muestreo que haga posible conocer las zonas ricas en los metales de interés. La siguiente etapa es de concentración de minerales, la cual busca aumentar la concentración de los metales estratégicos, lixiviación, donde se emplean metodologías ecoamigables para extraer dichos metales. Finalmente, se encuentra el tratamiento de efluentes, donde se usan métodos para eliminar los contaminantes de las soluciones residuales y reducir el impacto ambiental del proceso integrado. La gestión tecnológica del proyecto facilita promover la transferencia de tecnología desde el laboratorio hacia el campo, con potenciales usuarios en la región. Este proyecto se encuentra liderado por la Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC) y tiene la colaboración de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), la Universidad Nacional de Madre de Dios (UNAMAD) y el Imperial College London.

La región de Madre de Dios representa un desafío para el Perú con respecto a la explotación de recursos naturales en un marco de sostenibilidad, es decir, donde el crecimiento económico esté acompañado de un bienestar social sin atentar contra el medio ambiente y la biodiversidad. Lamentablemente, Madre de Dios es un paradigma, pues muchas zonas han sido devastadas por la minería ilegal con un gran impacto ambiental y social. En el aspecto ambiental, la minería de oro en Madre de Dios usualmente implica el uso de dragas que remueven los sedimentos y destruyen la capa superior de los suelos, capa que contiene los nutrientes para plantas y árboles, produciendo un gran deterioro del ecosistema. Otro gran impacto al ambiente viene dado por el uso de mercurio para separar el oro de los sedimentos como una amalgama, la cual es luego calentada para eliminar el mercurio por evaporación. Asimismo, se estima que la minería ilegal en el Perú arroja 40 toneladas de mercurio por año. En el ámbito social, el auge de la minería ilegal ha traído sobre esta región numerosos problemas, incluyendo la trata de personas, el contrabando y hasta el lavado de dinero del narcotráfico. A pesar de los avances en el desarrollo de tecnologías de extracción de oro para reducir el impacto socioambiental, frecuentemente estos desarrollos solo han cubierto una parte de la cadena productiva, omitiendo a los usuarios finales o actores productivos. En ausencia de una investigación multidisciplinaria que cubra las etapas de un proceso extractivo, como la presentada aquí, los graves problemas mencionados continúan con la devastación de la Amazonía y de la sociedad en la región amazónica.

Junto con el aspecto ambiental y social, desde el punto de vista técnico, existe también un problema, el cual consiste en que no se han desarrollado metodologías integradas y sostenibles que sean eficientes en la extracción de oro a pequeña y mediana escala. Los mayores retos para el desarrollo de la minería en Madre de Dios son los siguientes: i) la gran diversidad geológica y mineralógica de depósitos de placeres fluviales, la cual no ha sido investigada exhaustivamente; ii) la falta de información del impacto y eficiencia reales de los métodos actualmente empleados. El primer reto es abordado en la primera etapa del proyecto. Si bien no se tiene noticia sobre la eficiencia de los procesos de extracción de oro basados en mercurio, esta probablemente es baja, pues es sabido que una misma área puede ser procesada varias veces, lo que indica que solo una fracción menor del oro disponible es extraída por amalgamiento con mercurio. Adicionalmente, existen en la zona elementos de gran interés industrial para nuevas tecnologías, tales como las tierras raras, lo que ha sido evidenciado en análisis previos realizados por el presente grupo de investigación. En estas circunstancias, es importante desarrollar nuevas tecnologías integradas capaces de aumentar la capacidad extractiva de estos metales estratégicos (el oro, de importante valor actual, y las tierras raras, de importante valor para comercialización futura), reduciendo simultáneamente el impacto ambiental. En el presente proyecto, se evalúa también la posibilidad de emplear los métodos propuestos tanto en sedimentos no explotados como en sedimentos residuales de operaciones anteriores. La metodología desarrollada es potencialmente capaz de reemplazar las malas prácticas actuales (uso indiscriminado de tóxicos tales como mercurio) y el análisis y tratamiento de efluentes es también estudiado.

La investigación está justificada en el marco de los objetivos nacionales en ciencia y tecnología, donde se expresa lo siguiente: “En los minerales que se exportan, así como en los desechos mineros, hay una importante y variada presencia de metales estratégicos (Cd, Mo, As, Sb, Bi, In, Ga, Ge, Pd, Tl, entre otros), con altos precios en el mercado internacional. Sin embargo, la escasa o ninguna investigación que se realiza sobre los materiales extraídos de las minas, impide su completa caracterización y aprovechamiento económico. Este es un campo de vital importancia para la economía minera peruana”. Adicionalmente, el mismo reporte alerta sobre la importancia que tiene el tratamiento de relaves para una adecuada calidad ambiental: “La contaminación generada por las actividades productivas en los sectores de la minería, los hidrocarburos, la industria y el transporte, constituye otro de los grandes problemas ambientales del país, especialmente por la inadecuada gestión de residuos. La CTI tiene múltiples caminos para disminuir o eliminar los costos ambientales”. En ese sentido, el presente proyecto asume los desafíos asociados a la búsqueda de metodologías que permitan extraer metales estratégicos de manera sostenible, así como también del manejo de los residuos generados de dichas metodologías. En un nivel más informativo/científico, el proyecto permite conocer la naturaleza de los minerales que albergan los metales de interés, y presenta información sobre los métodos investigados para extraer dichos metales, lo cual es de gran utilidad para futuras investigaciones en el tema. Adicionalmente, el proyecto busca la integración de los métodos de separación, extracción y tratamiento desarrollados, de tal manera que se pueda entregar un paquete tecnológico que sea replicado en campo y facilite la transferencia de las tecnologías desarrolladas hacia potenciales usuarios y actores involucrados en la problemática de la minería aurífera actual. La investigación es necesaria para demostrar a futuros profesionales, entrenados durante el proyecto, a trabajar de manera interdisciplinaria, buscando soluciones integradas a los desafíos y necesidades que afectan al Perú y a la región.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación multidisciplinario

Son propuestas de investigación aplicada o desarrollo tecnológico con objetivos y actividades multidisciplinarias. Participan, por lo menos, dos grupos de investigación de diversas disciplinas, ya sea de la misma o de diferente entidad.

Los proyectos deben ser presentados de manera asociativa (con una o más entidades asociadas).

La conformación mínima es la siguiente:

• Un investigador principal
• Dos coinvestigadores (uno por cada grupo de investigación)
• Dos tesistas de posgrado
• Un gestor tecnológico
• Un coordinador administrativo

Nota: se debe contar con la participación de, por lo menos, un investigador de una institución proveniente de alguna región del interior del país.

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Minería y su manufactura

Sector: Estratégico

Lugar de ejecución del proyecto: Lima – Madre de Dios

Fecha de inicio: 03/12/2018

Fecha de cierre: 03/12/2021

Plazo de ejecución (meses): 36

Objetivo principal

El objetivo de la presente propuesta es responder al desafío que tiene el país de conciliar el procesamiento de minerales con el respeto al medio ambiente. Ello por medio del desarrollo de procesos sostenibles de extracción de metales estratégicos para el presente y futuro del país (oro y tierras raras, respectivamente) a partir de sedimentos aluviales en la región de Madre de Dios. El proyecto propone un estudio secuencial e interdisciplinario que permita alcanzar una metodología integral sostenible, desde la selección de zonas para el muestreo y extracción hasta el desarrollo de procesos para concentrar metales estratégicos (oro y tierras raras) y, luego, extraerlos por medio de lixiviaciones para finalizar con una etapa de análisis y tratamiento de los efluentes generados. La identificación de minerales conteniendo metales estratégicos, así como la respuesta de estos minerales hacia estrategias de concentración y lixiviación, ofrecen conocimiento de interés para futuras investigaciones en el tema y hacen posible la capacitación de profesionales jóvenes asociados al proyecto. En particular, se espera identificar métodos extractivos que constituyan alternativas reales para alcanzar una minería libre de mercurio y cianuro, primero en Madre de Dios y luego en otras zonas del Perú y de la región, donde sedimentos aluviales contengan minerales de interés. Este objetivo principal es manejado en dos niveles: el primero corresponde al avance científico y adquisición de nuevo conocimiento, mientras que el segundo nivel aplica estos nuevos conocimientos para el desarrollo de estrategias probadas tanto a escala laboratorio en Lima como a una escala mayor, en Madre de Dios. Para esta última escala, se considera la generación de un paquete tecnológico, el cual es evaluado y articulado con el apoyo de un gestor tecnológico que facilite el acercamiento a potenciales usuarios de la metodología desarrollada.

Objetivo específico 1

Realizar un muestreo de sedimentos aluviales y caracterizarlos. El muestreo se realiza alrededor de la zona de Boca Colorado y/o Laberinto (Madre de Dios), región a la cual UTEC y UNAMAD han tenido acceso a través de empresas y poblaciones interesadas en proyectos anteriores para poder determinar las características de diferentes tipos de sedimentos en la zona explorada a través de los ensayos de caracterización. Específicamente, la caracterización tiene como objetivo determinar la abundancia de metales estratégicos y el tipo de minerales en los que se encuentran (mineralogía). En esta etapa, adicionalmente, se tiene como objetivo levantar información relacionada al estado del arte en extracción de metales estratégicos.

Objetivo específico 2

Desarrollar, basados en las propiedades químicas y mineralógicas de los minerales obtenidos de la caracterización, estrategias de concentración que permitan obtener oro libre y/o aumentar la concentración de oro y tierras raras en las diferentes muestras seleccionadas. Para esto, se comparan diversas estrategias, tales como flotación y separación gravimétrica, las cuales serán evaluadas caracterizando los minerales durante estos procesos. Estas estrategias requieren el diseño y construcción de sistemas sencillos que serán evaluados junto con diseños ya desarrollados por el Imperial College. Los diseños serán evaluados por potenciales usuarios de estas tecnologías.

Objetivo específico 3

Desarrollar, basados en las propiedades químicas y mineralógicas de las muestras originales y concentradas, estrategias de lixiviación de sedimentos aluviales, las cuales utilizan insumos de bajo impacto ambiental, tales como cloruros, tiosulfato y/o tiourea, tanto en medio básico como en ácido para verificar la capacidad de extracción simultánea de tierras raras. Al caracterizar los minerales durante los procesos de lixiviación, se podrán seleccionar las opciones más eficientes, entendiéndose eficiencia como la combinación que permite mayores extracciones de oro y/o tierras raras con el menor gasto de insumos posible.

Objetivo específico 4

Analizar los efluentes de los procesos extractivos de concentración y lixiviación para luego desarrollar estrategias de tratamiento de aguas, tales como la precipitación y la adsorción, en ambos casos con materiales de bajo costo. Los contaminantes serán evaluados siguiendo la legislación peruana y comparando los valores obtenidos con aquellos normados por otros países u organizaciones (organización de naciones unidas o comunidad europea). El cumplimiento de este objetivo requiere también la evaluación de los esquemas de tratamiento de efluentes in situ, con la retroalimentación de potenciales usuarios, quienes serán expuestos a las nuevas tecnologías desarrolladas a través de la gestión tecnológica del proyecto.

Institución responsable del proyecto

Universidad de Ingeniería y Tecnología

RUC: 20545990998

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Privado

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Barranco

Dependencias: Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química, Departamento de Ingeniería Mecánica y de la Energía

Instituciones asociadas

Universidad Nacional Amazónica de Madre de Dios

RUC: 20526917295

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Público

País: Perú

Departamento: Madre de Dios

Provincia: Tambopata

Distrito: Tambopata

Imperial College London

Tipo de entidad: Universidades extranjeras

Régimen: Público

País: Reino Unido

Ciudad: Londres

Universidad Nacional de Ingeniería

RUC: 20169004359

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Público

País: Perú

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Rímac

Investigador principal

Nombres: Juan Carlos Fabian

Apellido paterno: Rodriguez

Apellido materno: Reyes

Grado académico: Doctorado

Nombre del grado académico: Doctor en Química

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Dependencia: Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química

Coinvestigador

Nombres: Carlos Alfredo

Apellido paterno: Rios

Apellido materno: Perez

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Dependencia: Departamento de Ingeniería Mecánica y de la Energía

Coinvestigador

Nombres: Liset

Apellido paterno: Rodríguez

Apellido materno: Achata

Grado académico: Magíster

Entidad: Universidad Nacional Amazónica de Madre de Dios

Dependencia: Vicerrectorado de Investigación

Coinvestigador

Nombres: Luis Humberto

Apellido paterno: Chirif

Apellido materno: Rivera

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Dependencia: Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica

Coinvestigador

Nombres: Pablo

Apellido paterno: Brito

Apellido materno: Parada

Grado académico: Doctorado

Entidad: Imperial College London

Dependencia: Department, Earth Science and Engineering

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional Amazónica de Madre de Dios

Gestor tecnológico

Nombres: Luis Bryan

Apellido paterno: Alcázar

Apellido materno: Romaní

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Coordinador administrativo

Nombres: Karinna

Apellidos: Visurraga Mariño

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Rubros financiables

1. Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

2. Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

3. Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

4. Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

5. Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

6. Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

a. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.
3. Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

b. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.
3. Gastos relacionados a la solicitud de patentes.
4. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

7. Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.