La metodología integrada logró una recuperación de 45.86% de oro y 90.17% de plata mediante lixiviación con Sandioss, seguida de una reducción significativa de metales pesados mediante fitorremediación con Caesalpinia spinosa (tara), la única especie que se adaptó al sustrato hostil. La tara absorbió hasta un 41.46% de cobre en sus raíces.

1. Diseño Experimental

• Tipo: Experimental, aplicado en dos fases secuenciales.
• Muestra: Relave histórico de la costa sur del Perú (volumen estimado: 190,348 m³ / ~434,000 TMS).
• Fase 1 (Recuperación): Lixiviación con reactivo Sandioss (alternativo al cianuro).
• Fase 2 (Remediación): Fitorremediación con especies vegetales nativas.

2. Caracterización del Relave

• Muestreo: Malla sistemática de 32 sondajes hasta 15 m de profundidad.
• Análisis químico: ICP para Au, Ag, As, Cu, Pb.
• Microscopía óptica: Identificación de especies minerales (electrum, sulfuros, óxidos).
• Topografía: Levantamiento de precisión para cuantificar el volumen del depósito.

3. Pruebas de Lixiviación

• Reactivo: Sandioss (ecológico).
• Condiciones: 300 g de muestra, granulometría -200 malla, relación L/S 3:1, pH 10.5.
• Monitoreo: Cinética de recuperación de Au y Ag a 6, 12, 18 y 24 horas.

4. Pruebas de Fitorremediación

• Especies evaluadas: Sábila, tuna, casuarina, geranio, tara (Caesalpinia spinosa), planta hormiga.
• Sustrato: Mezcla de relave lixiviado (97.09%) con guano (1.97%) y yeso (0.97%).
• Duración: Período de adaptación y crecimiento de 6 meses.
• Análisis final: ICP para determinar absorción de As, Cu y Pb en raíz y parte aérea.

Composición Química y Mineralógica:

• Leyes metálicas: 1.72 g/t Au, 31.76 g/t Ag.
• Metales pesados: 340.73 mg/kg As, 158.33 mg/kg Cu, 110 mg/kg Pb (sobrepasan límites permisibles).
• Mineralogía: Presencia de electrum (Au-Ag) con 38.46% en forma libre, asociado a goethita. Presencia de sulfuros como arsenopirita y calcopirita.

Eficiencia de Recuperación:

• Recuperación óptima a 24 horas: 45.86% para Au y 90.17% para Ag.
• Consumo de reactivo: 5.15 kg/t de Sandioss.
• Cinética: La velocidad de disolución se ajustó a modelos polinómicos con coeficientes de correlación superiores al 99%.

La lixiviación demostró ser efectiva para recuperar valores metálicos, particularmente plata, del relave histórico, utilizando un reactivo presentado como alternativa ecológica al cianuro.

Resultados Clave de la Fitorremediación:

Tras 6 meses, solo Caesalpinia spinosa (tara) mostró adaptación y crecimiento en el sustrato compuesto principalmente por relave lixiviado.

4. Síntesis del Proceso Integrado

El flujo propuesto y validado es:

1. Caracterización: Confirmar la presencia de valores económicos (Au, Ag) y contaminantes (As, Cu, Pb).
2. Lixiviación (Valorización): Recuperar el 45.86% Au y 90.17% Ag con Sandioss, generando un ingreso que puede subsidiar la remediación.
3. Fitorremediación (Descontaminación): Estabilizar el relave residual sembrando Tara, que absorbe y concentra los metales pesados remanentes, reduciendo su biodisponibilidad y movilidad.

Contribuciones y Hallazgos Clave

• Especie fitorremediadora efectiva: Se identificó a Caesalpinia spinosa (tara) como una especie nativa con alta tolerancia y capacidad de absorción de As, Cu y Pb en condiciones extremas de relaves, destacando su potencial para programas de remediación en la región.
• Enfoque de economía circular: El estudio demuestra la viabilidad de un modelo que extrae valor económico de un pasivo ambiental (relave) para luego financiar o hacer viable su propia remediación.
• Reactivo alternativo: El uso de Sandioss ofrece una opción para la recuperación de metales preciosos en contextos donde el cianuro es ambiental o socialmente controversial, aunque su eficiencia para el oro (45.86%) es menor que la reportada para cianuro o tiosulfato en otros estudios.

Perspectiva comparativa:

• La recuperación de Au con Sandioss (45.86%) fue inferior a la reportada por Cairncross & Tadic (2022) usando cianuro o tiosulfato (~71%), lo que sugiere un área de mejora en la formulación o condiciones del proceso.
• En fitorremediación, la tasa de remoción de Cu por la tara (41.46% en raíz) es competitiva, mientras que para Pb los resultados son más modestos comparados con estudios que usan enmiendas y consorcios microbianos, como Li et al. (2019).
• La principal limitación señalada es el manejo posterior de la biomasa contaminada de la tara, que requiere una disposición final segura para evitar la reintroducción de los metales al ambiente.

Para la Aplicación y Escalamiento:

• Validación a mayor escala: Implementar parcelas piloto de fitorremediación con tara en el depósito real para monitorear su desempeño a largo plazo y en condiciones de campo.
• Manejo de biomasa: Investigar y proponer métodos seguros para la cosecha, disposición o posible valorización (ej. incineración controlada con captura de metales) de la biomasa contaminada de la tara.
• Optimización de lixiviación: Realizar estudios para mejorar la cinética y recuperación de oro con Sandioss, variando parámetros como granulometría, pH y aditivos.

Para Investigaciones Futuras:

• Evaluar el uso combinado de enmiendas (orgánicas o inorgánicas) junto con la tara para incrementar la eficiencia de absorción de metales, particularmente para arsénico y plomo.
• Estudiar la tolerancia y mecanismos fisiológicos de la tara frente al estrés por metales, para entender y potencialmente mejorar su capacidad fitorremediadora.
• Realizar un análisis de ciclo de vida (ACV) y evaluación económica del proceso integrado (lixiviación + fitorremediación) para cuantificar su sostenibilidad y viabilidad financiera.

Palabras claves: Fitorremediación, lixiviación, Sandioss, relaves auríferos, metales pesados, Caesalpinia spinosa, tara, recuperación ambiental, pasivos mineros, costa sur del Perú, electrum.