Evaluación de los efectos de la corrosión del acero en ambientes mineros mediante la aplicación de IA

Abstract

Uno de los principales problemas que sufren las instalaciones mineras de sulfuros son las pérdidas económicas debidas a la corrosión del acero, que se ve acelerada y agravada por el contacto con las aguas ácidas que se generan en estas minas cuando los sulfuros entran en contacto con el oxígeno y el agua. Esta generación de aguas ácidas, a su vez, se ve acelerada por la presencia de bacterias acidófilas. Para conocer con más detalle este proceso de corrosión y la interacción entre el acero y el agua ácida, se llevó a cabo un experimento de laboratorio en el que se introdujeron placas de acero al carbono en dos soluciones diferentes durante 26 días: una solución ácida de mina con alto contenido en Fe2+/Fe3+ (PO) y otra solución ácida de agua de otra mina con alto contenido en Fe3+/Fe2+ (PH). Cada 24 horas se midieron los parámetros fisicoquímicos y se tomaron muestras de agua para realizar un análisis de los elementos disueltos. Los resultados de estas mediciones se procesaron mediante un modelo de IA basado en la lógica difusa. Se pudo observar que, en ambos casos, se produjo un aumento del pH, así como de las concentraciones de Fe y, en particular, de Fe2+, como consecuencia de la oxidación de las placas de acero. Proporcionalmente, el aumento de la concentración de Fe fue mayor en PO que en PH porque en este último se produjeron precipitados de Fe. El aumento de Fe2+ fue proporcionalmente mucho mayor en PH y especialmente en las primeras horas de exposición, porque se partía de una menor concentración inicial de este ion. Por otro lado, las concentraciones de Cu disminuyeron a lo largo del experimento, como resultado de un proceso electroquímico que genera una precipitación de Cu junto con hidróxidos de Fe. Esta disminución es menor en PH debido a que la elevada acidez total lo mantiene en disolución durante más tiempo. Con la aplicación de una herramienta de inteligencia artificial ha sido posible evaluar los efectos de la corrosión del acero en ambientes mineros, corroborando y ampliando lo obtenido previamente mediante estadística clásica