Tratamiento de relaves: Sistemas de recuperación de agua

Gentileza Sernageomin
Gentileza Sernageomin

Los relaves resultan del proceso de flotación de mineral y están compuestos por material molido y agua con reactivos. Los depósitos de relaves normalmente están formados por un muro de contención y una cubeta que es donde se deposita el fluido.

Existen diferentes sistemas de recuperación de agua desde relaves, como por ejemplo, espesadores, filtradores, entre otras.

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.

Patricia Avaria R.
Periodista Construcción Minera

La industria minera, ya sea por necesidad o conciencia, está avanzando en temas sustentables, si bien aún falta mucho por desarrollar, está mostrando algunos logros significativos. Entre ellos destaca su preocupación por el agua, un bien escaso del que hay que hacerse cargo, particularmente hoy que 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.

Rodrigo Álvarez, director nacional del 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 como un depósito estratificado de materiales sólidos finos.

El correcto manejo de los relaves resulta clave para recuperar el agua y a la vez, evitar su contaminación por filtraciones hacia napas subterráneas. Es por ello, que su almacenamiento es la única opción. Dado que el costo de manejar este material es alto, las compañías mineras intentan localizar los “tranques o depósitos de relaves” lo más cerca posible a la planta de procesamiento de minerales, minimizando costos de transporte y reutilizando el agua contenida.

Depósitos de relaves

Cecilia Riveros, gerente relaves de Arcadis explica que un depósito es una obra que se construye para contener en forma segura los relaves provenientes de una planta de proceso de minerales. Los relaves se generan principalmente en el proceso de flotación de mineral y están compuestos por material molido (roca) y agua. Estos son dispuestos 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, tales como canales perimetrales que evitan que las aguas limpias ingresen al depósito y evacuadores de crecidas que permite manejar las eventos de lluvias extremas que confluyen al interior del depósito.

En cuanto a las medidas de control y mantención que debe tener un depósito de relave, la ejecutiva de Arcadis señala que los depósitos son obras que se encuentran en permanente crecimiento, y requieren un constante monitoreo de diferentes variables operacionales que permiten asegurar la mejor operación del depósito, en forma sustentable. En particular se requiere monitorear constantemente las variables que aseguren la estabilidad de los muros de contención. En este sentido, resulta relevante medir la revancha  (desnivel entre el coronamiento del muro y la altura de la laguna de aguas claras o del relave en contacto con el muro), los niveles de agua al interior del muro, las características de los materiales empleados para construir el muro y el funcionamiento y materiales de los sistemas de drenaje y control de filtraciones. En general, estas estructuras cuentan con instrumentación que permiten medir los niveles de agua, posibles deformaciones o asentamientos del muro y su comportamiento ante eventos sísmicos.

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

Es relevante mantener los canales  de contorno con una mantención permanente, 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.

Tecnologías

En la industria existen diferentes sistemas de recuperación de agua, es por esto que  Riveros destaca principalmente que toda aplicación tecnológica debe obedecer las características particulares de cada proyecto. Comúnmente las faenas utilizan los espesadores que tienen como función extraer el agua de una pulpa para luego espesar el material y en menor medida sistemas de filtración que permiten obtener un relave con una humedad cercana al 20 por ciento.

Otra tecnología relevante, es el sistema de filtrado, donde la empresa FLSmidth destaca su Filtro de presión de placas verticales, AFP 2040 Colossal, que “consiste en procesar el relave descargado de los espesadores en un filtro de presión compuesto por placas y medio filtrante (telas). La pulpa se alimenta a alta presión de bombeo de modo de extraer el agua que fluye a través del medio filtrante. Una vez terminada la etapa de filtrado, las placas se abren y dejan caer el queque con solo humedad residual. El agua es colectada a estanques para ser retornada al proceso productivo”, señala Sergio Prado, Minerals Manager de FLSmidth. Desde la empresa indican que una unidad de filtrado podría ser capaz de recuperar hasta 107 l/s (9.300 m3/día aproximadamente) al procesar 13 ktpd de relaves de 55% sólidos y descargando un queque con 18% humedad. Para cada tipo de material filtrado se debe desarrollar la ingeniería de depositación de sólidos filtrados, de modo de optimizar el diseño de los equipos de manejo de materiales, tales como correas transportadoras y apiladores-repartidores. En la etapa de diseño es necesario tener presente las características geotécnicas del material depositado, de modo de asegurar la operación de los sistemas de depositación.

Por otro lado, la experta de Arcadis, explica que toda el agua recuperada es recirculada a la planta de proceso para su reutilización en el proceso de extracción del mineral (molienda, flotación, etc.), de esta manera se aprovecha de mejor manera el recurso hídrico, minimizando la utilización de agua fresca en  zonas donde el agua es escasa. “Además, se evita la descarga de agua del proceso al ambiente y el riesgo de contaminación de suelos y aguas del entorno. Es tal la relevancia de estos sistemas de recuperación de agua, que en muchos casos tienen decenas de kilómetros de longitud y miles de metros de desnivel topográfico”, afirma Riveros.

Todos los proyectos mineros tienen como criterio maximizar la recuperación de agua del proceso. En este contexto, la recuperación de agua desde el relave, ya sea antes de salir de la planta o en los depósitos, ha tomado mayor relevancia durante los últimos años, lo que ha generado un desarrollo permanente de las tecnologías de espesamiento y un mayor enfoque a las investigaciones relacionadas con los relaves espesados y en pasta.

Post Author: Fabiola Garcia Sanders