Disolución de elementos desde lodos de licor verde de 16 fábricas de pulpa y papel suecas entre 2017 y 2019

Convertir dos problemas de residuos en una solución

En toda Suecia y en muchas partes del mundo, miles de antiguas minas de metales filtran silenciosamente aguas ácidas y ricas en metales hacia arroyos y suelos cercanos. Limpiar estos sitios dispersos es costoso y complejo, especialmente cuando son hitos históricos donde no se puede remodelar el paisaje. Al mismo tiempo, las fábricas de pulpa y papel generan grandes volúmenes de lodos de licor verde, un residuo calcáreo que normalmente termina en vertederos. Este estudio explora si ese subproducto industrial podría reutilizarse de forma segura para controlar las aguas ácidas de minas, transformando un residuo en una herramienta de reparación ambiental.

Qué es este material inesperado

Los lodos de licor verde se producen cuando las fábricas de pulpa recuperan sus químicos de cocción. Las virutas de madera se hierven en soluciones fuertemente alcalinas para separar las fibras, y el líquido usado se quema y procesa para reciclar los químicos. En ese proceso se forma un residuo tipo lodo que contiene cal residual, compuestos de sodio y trazas de metales. Es fuertemente alcalino, puede amortiguar la acidez y tiende a adherirse a otras partículas cuando se mezcla. Dado que casi todo se entierra hoy en vertederos, encontrar una vía de reutilización segura podría reducir los costes de eliminación y la huella ambiental de la industria de la pulpa y el papel.

Cómo lo probaron los investigadores

Para ver cómo se comporta este material en la práctica, los autores recolectaron 71 muestras de lodos de licor verde de 16 fábricas suecas durante un periodo de dos años. En lugar de estudiar solo una o dos muestras, capturaron deliberadamente una amplia variedad de fábricas, estaciones y condiciones de procesado. En el laboratorio, agitaron el material húmedo con agua pura en dos pasos, simulando aproximadamente varias rondas de agua de lluvia que pasa a través del residuo. Luego midieron cuánto de una larga lista de elementos terminó en el agua, incluidos componentes comunes como sodio y calcio, así como metales traza potencialmente nocivos como plomo, cadmio, cromo y zinc. Se usaron modelos computacionales para inferir qué minerales sólidos dentro de los lodos controlaban lo que se disolvía en el agua.

Lo que se lixivia y lo que permanece

Las pruebas revelaron una doble personalidad. Componentes salinos como sodio, potasio y rubidio se lavaron con facilidad, con más de dos tercios de su contenido total moviéndose al agua bajo las condiciones de ensayo. Estos provenían principalmente de sales simples y muy solubles que quedan de los químicos de la fábrica de pulpa, y son responsables de la fuerte alcalinidad en la primera descarga de agua. En contraste, el calcio, magnesio, hierro y muchos metales de preocupación —como el zinc, plomo, níquel y cobre— apenas se movieron. Sus concentraciones en el agua fueron bajas, a menudo muy por debajo del 1 por ciento de las cantidades totales presentes en el sólido. La modelización apuntó a minerales como la calcita (una forma común de piedra caliza), varias hidróxidos y óxidos metálicos como los principales “candados” que mantienen estos elementos en su lugar y controlan su liberación lenta.

Seguridad respecto a metales contaminantes

Puesto que los lodos de licor verde pueden contener cantidades apreciables de metales traza, los reguladores necesitan saber si su uso en minas podría empeorar la calidad del agua. El estudio comparó las cantidades lixiviadas con los umbrales legales suecos para materiales depositados en vertederos. En casi todas las muestras, el agua proveniente de los lodos se mantuvo por debajo de esos límites para elementos clave como arsénico, bario, cadmio, plomo y zinc; solo unas pocas muestras inusuales superaron los límites para cromo, cobre, molibdeno o níquel. Es importante destacar que estas pruebas de laboratorio fueron diseñadas para ser pesimistas: usaron agua pura y tiempos de contacto generosos para favorecer la lixiviación. En escenarios reales de minas, donde los lodos se mezclan con residuos ácidos y las condiciones evolucionan con el tiempo, los autores esperan que las tasas de liberación de la mayoría de metales sean incluso menores.

Por qué esto importa para las minas antiguas

Cuando lodos fuertemente alcalinos entran en contacto con residuos mineros ácidos, pueden neutralizar la acidez, ralentizar la descomposición mineral y favorecer que los metales se adhieran a sólidos en lugar de permanecer en solución. Este estudio muestra que, en promedio, los lodos de licor verde liberan solo cantidades moderadas de metales problemáticos, a la vez que proporcionan un impulso de pH rápido por las sales solubles y un efecto amortiguador a largo plazo por minerales carbonatados de disolución lenta. Esa combinación sugiere que podrían inyectarse o disponer conjuntamente con residuos sulfurosos de minas para reducir el impacto del drenaje ácido. Si pruebas de campo adicionales confirman estos hallazgos, los países con fábricas de pulpa y minas abandonadas podrían abordar dos cargas ambientales a la vez—reduciendo la necesidad de vertederos para residuos de las fábricas mientras mejoran la calidad del agua alrededor de sitios mineros históricos.

Cita: Stahre, N., Sartz, L. & Bäckström, M. Element leaching from green liquor dregs from 16 Swedish pulp and paper mills between 2017 and 2019. Sci Rep 16, 14683 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51421-1

Palabras clave: lodos de licor verde, aguas ácidas de minas, remediación de residuos mineros, reutilización de subproductos industriales, lixiviación de metales