Manufacture of Lightweight Prefabricated Panels Employing Mine Tailings

Abstract

The present study describes the incorporation of mine tailings from the silver mine La Guitarra in the manufacture of lightweight prefabricated panels (LPPs). Tailings have concentrations of heavy metals below the maximum permissible levels according to Mexican regulations. Their acidity potential (AP) of 2.22 kg of CaCO3 per tailings ton, along with their lack of neutralization potential (NP), indicates a possibility for the generation of acid mine drainage (AMD). It was reported that concrete could be employed to prevent AMD, thus we proposed to stabilize mine tailings with different concrete ratios and employ these mixtures to fabricate concrete panels. To obtain lightweight panels, a foaming agent was added to the tailings/concrete mixture. Then, a fiberglass mesh was employed to reinforce the final structure. The resulting LPPs (dimensions: 254 × 139.7 × 12.7 mm) showed a flexural strength of 5.80 ± 0.06 MPa, bulk density of 712 ± 104 kg/m 3 , thermal conductivity of 0.159 ± 0.004 W/m K, mass water absorption of 59 ± 10 %, and net neutralization potential (NNP = NP/AP) > 1.2. According to Mexican regulations, these LPPs are not potential generators of AMD.Palabras clave: reuso de jal de mina, concreto celular, concreto reforzado con fibra. RESUMENEl presente estudio describe la incorporación de jales mineros de la mina de plata La Guitarra en la fabricación de paneles prefabricados ligeros (PPL). Estos jales tienen concentraciones de metales pesados inferiores al límite máximo permisible de acuerdo con la normatividad mexicana. Sin embargo, su potencial de acidez (PA) de 2.22 kg de CaCO3 por tonelada de jal, aunado a la ausencia de potencial de neutralización (PN), indica que pueden generar drenaje ácido. Se ha informado que el concreto se puede utilizar para prevenir la generación de drenaje ácido, por lo que se propuso estabilizar los jales mineros con diferentes proporciones de concreto y emplear estas mezclas para fabricar paneles de concreto. Para obtener paneles ligeros se añadió un agente espumante a la mezcla de jales/concreto y se utilizó una malla de fibra de vidrio para reforzar la estructura final. Los PPL resultantes (dimensiones: 254 × 139.7 × 12.7 mm)