I tailings (in italiano code di flottazione o semplicemente sterili di trattamento) sono il materiale residuo degli impianti di arricchimento minerario (flottazione, lisciviazione, separazione gravitazionale) dopo che il minerale utile è stato estratto. Sono composti da roccia finemente macinata (tipicamente < 75–150 µm), acqua di processo, reagenti chimici residui e quantità variabili di metalli non recuperati. Rappresentano la corrente di rifiuti quantitativamente maggiore dell’industria mineraria e una delle sue principali criticità ambientali.
Caratteristiche fisico-chimiche
Le proprietà dei tailings variano enormemente in funzione della roccia originale e del processo di trattamento:
- Granulometria: molto fine, da qualche micrometro a 150 µm. La piccola dimensione rende le particelle facilmente risospendibili dal vento (wind erosion) e difficili da drenare.
- Contenuto d’acqua: freschi dall’impianto, i tailings arrivano al bacino come slurry con il 25–50% di solidi in peso. Il drenaggio naturale porta la densità dei solidi al 55–70% in mesi o anni.
- Potenziale di drenaggio acido (Acid Rock Drainage, ARD): quando i tailings contengono solfuri residui (pirite, pirrotite), l’ossidazione in presenza di acqua e aria genera acido solforico e lisciva metalli tossici (Pb, As, Cd, Hg). L’ARD è una delle forme di contaminazione ambientale più persistenti e costose della miniera.
- Reagenti chimici residui: xantati, cianuri (nelle miniere d’oro), acidi, flocculanti.
Depositi e bacini (tailings storage facilities, TSF)
I tailings sono pompati in bacini di stoccaggio artificiali (tailings ponds o tailings dams) delimitati da argini costruiti con materiale dello stesso tailings o con roccia naturale. I TSF sono tra le strutture geotecniche più grandi al mondo: alcuni superano i 1 km² di superficie e i 200 m di altezza degli argini.
I metodi costruttivi degli argini si classificano in:
- Upstream: l’argine viene costruito verso monte (verso il bacino), su tailings depositati; il più economico ma il meno stabile.
- Downstream: l’argine avanza verso valle su terreno naturale; il più robusto.
- Centerline: soluzione intermedia, l’asse dell’argine rimane fisso.
Rischio di collasso degli argini
Il collasso di un argine di tailings è uno dei disastri industriali più devastanti. Cause principali:
- Liquefazione dei tailings saturi di acqua durante un sisma.
- Infiltrazione di acqua attraverso l’argine (piping).
- Sovradimensionamento del bacino senza adeguato consolidamento.
- Gestione delle acque di superficie insufficiente (eccesso di acqua nel bacino).
I disastri di Brumadinho (2019, Brasile, 270 vittime) e Mariana (2015, Brasile, 19 vittime) hanno imposto una revisione globale degli standard di sicurezza, portando al Global Industry Standard on Tailings Management (GISTM, 2020) che impone standard molto più severi per la valutazione e il monitoraggio delle TSF.
Valorizzazione e gestione sostenibile
Le tendenze moderne puntano a ridurre il volume e il rischio dei bacini:
- Ripiena con paste: i tailings cementati sono reintrodotti nelle gallerie sotterranee (vedi Ripiena Mineraria).
- Tailings filtrati (filtered tailings): filtrazione meccanica per eliminare gran parte dell’acqua prima del deposito, riducendo il rischio di liquefazione.
- Recupero di metalli secondari: aggiornamento dei processi per recuperare metalli residui (es. oro, argento) lasciati nei tailings da impianti obsoleti.
- Biorisanamento: uso di batteri per ossidare i solfuri e mobilizzare i metalli recuperabili, seguito da bonifica.