Recuperación del recurso hídrico: Tratamiento de relaves mineros

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Los relaves o colas están formados por lo que queda del mineral luego de haber extraído los componentes con valor económico.
Toda el agua recuperada es recirculada a la planta de proceso para su reutilización en el transcurso de extracción del mineral, de esta manera se aprovecha de mejor manera el recurso hídrico.
Actualmente, la industria cuenta con diferentes sistemas de recuperación de agua desde relaves, como por ejemplo, almacenamientos, espesadores, filtradores, entre otras.

Patricia Avaria R.
Periodista Construcción Minera & Energía

La industria minera está avanzando en temas ambientales y sostenibles. Entre ellos, se destaca su preocupación por el agua, un recurso que particularmente vive una profunda escasez. Desde ahí, es que han surgido diversas alternativas para responder a este problema y una de ellas, dice relación con su recuperación desde los relaves.

El Servicio Nacional de Geología y Minería, Sernageomin, afirma que el relave corresponde a un conjunto de desechos tóxicos de procesos mineros de la concentración de minerales, usualmente constituido por una mezcla de rocas molidas, agua y minerales de ganga, (o sin valor comercial), aunque también se encuentran bajas concentraciones de metales pesados, tales como, cobre, plomo, mercurio y metaloides como el arsénico. Asimismo, contienen altas concentraciones de químicos y elementos que alteran el medio ambiente, por lo que deben ser transportados y almacenados en tranques o depósitos de relaves, donde lentamente los contaminantes se van decantando en el fondo y el agua es recuperada mayoritariamente, y otra parte se evapora. El material queda dispuesto en depósitos formados por un muro de contención (construido con la fracción gruesa del relave o con material de empréstito), y una cubeta que es donde se descarga el relave. En la cubeta, los sólidos decantan y dependiendo de la cantidad de agua presente, puede formarse en la superficie una laguna de aguas claras.

Estos depósitos deben disponer de sistemas de manejo de aguas superficiales, como canales perimetrales que evitan que las aguas limpias ingresen al depósito y evacuadores de crecidas que permite manejar los eventos de lluvias extremas que confluyen al interior del depósito.

En Chile, la operación del tranque está normada por Sernageomin, en base a las legislación y prácticas internacionales para esta clase de procesos en países como Canadá y Australia. Por su parte, la Dirección General de Aguas DGA controla que se cumplan los parámetros de calidad y disponibilidad de agua, monitoreando que no se produzca contaminación por contacto de aguas lluvias o infiltración. En términos específicos, cada operación minera, tiene compromisos ambientales establecidos en sus respectivas Resoluciones de Calificación Ambiental, RCA, que son fiscalizados por la Superintendencia de Medio Ambiente.

Junto con ello, también es necesario realizar un control permanente de la calidad de las aguas subterráneas, aguas abajo del depósito, con el fin de detectar y controlar cualquier filtración.

Asimismo, es relevante mantener permanentemente los canales de contorno, de forma de asegurar que el depósito se comporte adecuadamente ante eventos de lluvias y controlar el eventual levantamiento y arrastre de material fino por acción del viento.

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Tratamiento
El método más habitual para el tratamiento de relaves, sería almacenar los relaves en un embalse o tranque, donde los sólidos presentes sedimentan, liberando el agua como sobrenadante. De esta manera se forma un sistema con playas y una laguna de aguas claras, desde donde se retorna el agua al proceso mediante bombeo. Otros métodos de disposición de relaves son los espesados o en pasta, donde el contenido de agua se reduce significativamente antes de su disposición en el terreno; los relaves filtrados o Dry Stacking, con aún menos humedad que el relave espesado y el relleno de excavaciones mineras con relaves, conocido como Backfill.

En general, toda el agua recuperada se devuelve a la planta para ser reutilizada en los procesos mineros. “Hoy la tendencia es tratar de recuperar la mayor cantidad posible de agua en la etapa de espesamiento, que resulta más eficiente y sustentable que hacerlo una vez depositado. Mientras más agua se logre recuperar: depósitos más estables, ocupando menor superficie, menos energía para bombear el agua remanente, menos obras asociadas a los muros de contención entre otras”, explica Ricardo Ruano, experto en uso de agua para minería de WSP.

En tanto, Patricio Ugarte, jefe de proyectos mineros de WSP en Chile, cuenta que el tratamiento consiste básicamente en el espesamiento previo a la depositación que se hace con tecnologías High Density Tailings HDT y distintos equipos, según las características del relave y de la operación.

Como la tecnología de espesamiento es bastante nueva, aún hay desafíos que no se han podido resolver. “Es complejo alcanzar la proporción justa entre sólidos y líquidos que permita desplazar el relave a la velocidad adecuada y, a la vez, recuperar el máximo de agua. A nivel mundial, aún la mayoría de las operaciones mineras sigue operando con tranques de relave, pero hay cada vez más interés en buscar alternativas más sustentables. Chile ha sido pionero en la operación de relaves espesado a gran escala”, afirma Ugarte.

Otras tecnologías
En la industria hay diversos servicios y tecnologías para la recuperación de agua. La empresa FLSmidth destaca su filtro de presión de placas verticales, AFP 2040 Colossal que requiere de un estanque agitado que almacena los relaves previó a la alimentación del filtro. En general, estos relaves contienen alrededor de 52-56% de sólidos y provienen de los espesadores de la planta. Una vez realizada la alimentación del filtro a presión (en un proceso batch), se procede a la etapa de soplado (si se requiere).

Posteriormente, el filtro abre sus placas para proceder a la descarga del material sobre una correa la cual lo transporta a un chute, el cual a su vez descarga en otra correa que transporta este material al lugar de apilamiento. Esta tecnología requiere equipos auxiliares para su operación tales como: bombas de pulpa, bombas de agua, estanques de agua, etc.

La capacidad de agua a recuperar dependería del grado de humedad final requerida por el proyecto, la que normalmente fluctúa entre el 18% y 15%. Este requerimiento se define en función del tratamiento requerido (toneladas/día de relaves) y la factibilidad de obtener las humedades antes indicadas. “La recuperación de agua está en torno al 70-75% del agua contenida en los relaves. En el caso particular de la gran minería chilena, dónde los tonelajes de relaves están por sobre las 80.000 TPD, los requerimientos de área de filtración son exigentes para tratar parte o el total de éstos tonelajes. El estado del arte actual implica considerar los filtros de prensa de placas verticales, los cuales consideran hoy áreas de filtración mayores a 2.000 m2”, explican desde la empresa.

Las principales características técnicas de esta tecnología (filtración de relaves en filtros a presión de placas verticales) radica en el área de filtración disponible lo que minimiza la cantidad de equipos requeridos para un tonelaje dado a tratar. Otra característica importante, es la utilización de una presión de alimentación mayor a 200 psi que optimiza la filtración y reduce los requerimientos de soplado para alcanzar la humedad final requerida. En muchos casos, no se requiere la utilización de compresores, lo que impacta directamente en el Capex/Opex del proyecto.

FLSmidth también adelanta que han finalizado el diseño del nuevo filtro M5030 con un área de filtración mayor a 3.500 m2, que pronto saldría al mercado.

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Por otro lado, EcoMetales (ECL) y la empresa chilena de ingeniería JRI ejecutarán proyecto para generar una metodología que posibilite recuperar valor de los relaves mineros. Este consorcio trabajará en conjunto con el consorcio CodelcoTech – Minera Valle Central, para generar y difundir una Guía Metodológica para la recuperación de valor a partir de relaves. Esta iniciativa busca disminuir la brecha de conocimiento existente, fortalecer el desarrollo de capacidades locales y el desarrollo de proveedores tecnológicos para la minería. El proyecto obtuvo $1.000 millones de financiamiento otorgados por Corfo y se inscribe en el programa nacional de Minería Alta Ley que impulsan Corfo y Fundación Chile.

“Recuperar valor desde los tranques contribuye, entre otras ventajas, a aumentar la vida útil del tranque; remediar pasivos ambientales y reducir la superficie de los depósitos; facilitar los procesos de cierre de faenas, disminuyendo costos e incluso aportando recursos a partir de los valores recuperados; reducir el consumo de agua y de energía en el procesamiento de los minerales pues ya están chancados; y disminuir los riesgos de contaminación asociados a relaves”, explicaron en su lanzamiento.

Para finalizar, profesionales del rubro indican que hay otras tecnologías se usan para controlar los impactos ambientales sobre el suelo, el agua y el aire; ver con los sistemas de recuperación de agua y con el control del polvo asociado principalmente al movimiento de tierra para la construcción de los muros; con garantizar la estabilidad física y química del depósito durante y posterior a la operación.

Post Author: cmineracdt

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