SEMINARIOSEMINARIO““MINERIA Y RECURSOS HIDRICOS”MINERIA Y RECURSOS HIDRICOS”

Octubre 2006

Luis Valenzuela P.

DEFINICIONESDEFINICIONES

Fuente: Ministerio de Minería, Consejo Minero

• Consumo de agua total. Cantidad de agua necesaria para procesar una tonelada de mineral

• Make Up. Consumo de agua fresca por tonelada de mineral procesado

• Tasa de recirculación. Diferencia entre los valores anteriores

En la minería el agua es usada principalmente como medio de transporte en los dos procesos metalúrgicos aplicados:

USO DEL AGUAUSO DEL AGUA

• Flotación - transporte de residuos y mineral

• Lixiviación - transporte del ácido y de la solución enriquecida

FUENTES DE AGUAFUENTES DE AGUA

• Fresca - agua obtenida del medio ambiente

•Recuperada - agua recirculada luego de haber concluido los procesos mineros metalúrgicos y depositados los residuos de esos procesos

El agua es también utilizada en los procesos de molienda, en la flotación misma, abatimiento de polvo, instalaciones sanitarias y agua potable

SuperficialSubterráneaOcéano

USO DEL AGUA EN LOS USO DEL AGUA EN LOS PROCESOSPROCESOS

MINERIA DEL COBREMINERIA DEL COBRE

Concentración67%

Hidrometalúrgia19%

Otros14%

Fuente: Ministerio de Minería, Consejo Minero

Consumos promedios de agua en la minería nacional por mineral tratado (Año 2000)

Mineral tratado Consumo de agua Consumo Unitario Planta

tpd m3/día m3/ton mineral lt/kg Cu fino

Concentradora 838.266 826.699 0,99

Hidrometalúrgia 830.224 235.288 0,28

Otros --- 173.369 0,10

Total 1.668.490 1.238.356 0,75 97,30

DIAGRAMAS ESQUEMATICOS TIPICOSDIAGRAMAS ESQUEMATICOS TIPICOSFlotación

NIVELES ACTUALES DE CONSUMO NIVELES ACTUALES DE CONSUMO DE AGUA FRESCA (DE AGUA FRESCA (make upmake up) )

FLOTACION FLOTACION [m3/ton mineral]

Valor 2004 2005

Nivel máximo 1 1,28 1,22

Nivel máximo 2 0,78 0,79

Nivel mínimo 0,30 0,32

Promedio 1 0,65 0,63

Promedio 2 0,52 0,54

Notas

• Promedio 1 considera proyectos que no recuperan agua

• Promedio 2 incluye solo proyectos con recuperación

OTROS INDICADORESOTROS INDICADORES(FLOTACION, DEPOSITOS DE RELAVE)(FLOTACION, DEPOSITOS DE RELAVE)

Fuente: ARCADIS

ValorAgua

recuperada [m3/ton min]

Agua recuperada [% de agua total

a depósito]

Agua perdida [lt/lb Cu]

Máximo 0,76 0,76 35,3Mínimo 0,22 0,26 13,4

Promedio 0,80 0,63 30,20,41

TENDENCIAS EN LA OPTIMIZACIONTENDENCIAS EN LA OPTIMIZACIONDEL RECURSO AGUA EN LA MINERIADEL RECURSO AGUA EN LA MINERIA

• Mejoramiento gestión operación relaves

• Optimización instalaciones existentes

• Estudio de tecnologías de disposición

• Estudio tecnologías recuperación en la planta

• La selección de sitio y la definición del método de disposición son claves

• Preferencia por sitios con fácil control de filtraciones (hidrogeología del área)

• Esquemas de disposición que favorezcan lagunas de clarificación estables y de reducido volumen

• Favorecimiento de métodos que aceleren la consolidación del relave depositado

• Análisis de esquemas de depositación que reduzcan la superficie de relave en sitios con alta evaporación

Depósitos en operación

Depósitos en proyecto

CASO PAMPA PABELLON - COLLAHUASICASO PAMPA PABELLON - COLLAHUASI

Situación actual

• Laguna en sector poniente

• Torre captación

• Impermeabilización ladera

Proyecto original

• Balsa

• Laguna sector norte

Traslado laguna

2 kilómetros

CASO LAGUNA SECA - ESCONDIDACASO LAGUNA SECA - ESCONDIDA

• Construcción de sistema de protección de sistema de recuperación de agua flotante

• Manejo de lagunas más pequeñas (100 has 50 has)

• Profundidad asegurada para succión de bombas

• Aumento de la disponibilidad de operación

• Operación y mantención en sector protegido del viento y oleaje

CASO LAGUNA SECA - ESCONDIDACASO LAGUNA SECA - ESCONDIDA

• Impermeabilización de contacto laguna – ladera

• Aumento de la tasa de recuperación en 5%

CASO TRANQUE TALABRE – CODELCO CASO TRANQUE TALABRE – CODELCO NORTENORTE

CASO TRANQUE TALABRE – CODELCO CASO TRANQUE TALABRE – CODELCO NORTENORTE

• Área inundada por relaves 60 km2

• Compartimentación en 6 sectores

• Reducción de pérdidas por evaporación

• Mejora make up 0,65 a 0,45

CARACTERISTICAS DEL DEPOSITO

• Vida útil : 40 años

• Año de construcción : 1993

• Capacidad : 260 Mm3

• Área : 500 Ha

• Muros : 3 (Principal, Norte y

Sur)

CASO PROYECTO LA CANDELARIACASO PROYECTO LA CANDELARIA

RELAVES DE ALTO ESPESAMIENTORELAVES DE ALTO ESPESAMIENTO

•Relave al que se la extraído una gran cantidad de agua pero mantiene un comportamiento hidráulico

•A diferencia del relave espesado su bombeo requiere bombas de desplazamiento positivo

•Comportamiento hidráulico con alta viscosidad

•Mínima liberación de agua una vez depositado

•Pérdidas de agua: retención y evaporación

•El relave no se segrega

•La eliminación de agua se hace a través de espesadores especiales (gran altura y reducida sección)

RELAVES ESPESADORELAVES ESPESADO

• Proyecto: Mount Keith

• Niquel, Australia

• 30.000 tpd

RELAVE EN PASTARELAVE EN PASTA

•Peak Gold Mine

•Australia

•3.000 tpd

•Cw > 60%

LixiviaciónDIAGRAMAS ESQUEMATICOS TIPICOSDIAGRAMAS ESQUEMATICOS TIPICOS

PILAS DE LIXIVIACIONPILAS DE LIXIVIACION

Quebrada Blanca Zaldivar

PROCESO DE LIXIVIACIONPROCESO DE LIXIVIACION

•El agua es parte de la solución ácida (90% agua 10% ácido)

•La tasa de riego promedio es del orden de 8-10 lt/m2/día

•Pérdidas de agua

•Evaporación

•Perforaciones carpeta

•Retención

•En el circuito se pierde aprox. 5% del agua

•El valor medio de consumo de agua es de 0,28 m3/ton mineral

OPORTUNIDADES DE AUMENTO DE EFICIENCIA

• Optimización en la granulometría (permeabilidad)

• Optimización de la geometría de las pilas (altura, inclinación taludes)

• Optimización del regadío (distribución, caudal, regado de taludes)

• Protección pilas para disminuir evaporación

• Optimización diseño lixiviación botaderos

PROCESO DE LIXIVIACIONPROCESO DE LIXIVIACION

BOTADEROSBOTADEROS

ALGUNAS TECNOLOGIAS EN DESARROLLOALGUNAS TECNOLOGIAS EN DESARROLLO

•Uso de agua de mar directamente en procesos (depende de características del mineral entre otros)

•Desarrollo de equipos de espesamientos que garanticen altas concentraciones de sólidos (y menor porcentaje de agua) para producciones industriales a gran escala. Existen avances importantes.

•Investigaciones de usos alternativos de agua de sobrenadantes (por ejemplo en agricultura, floricultura). Trabajo en conjunto con otros sectores y agencias gubernamentales.

•Desarrollo de procesos de molienda seca.

•Desarrollo de modelos e instrumentos de control de percolación en pilas de lixiviación.

EJEMPLO EJEMPLO

ESTUDIOS DE OPTIMIZACION EN ESTUDIOS DE OPTIMIZACION EN DESARROLLO CANDELARIADESARROLLO CANDELARIA

Manejo Operacional

Geometría de la laguna

Reducción de superficie de playa húmeda

Eliminación de lagunas parásitas

Control evaporación

Cubiertas flotantes

Productos químicos

Cubiertas biológicas

Control de Filtraciones

Control de filtraciones en la laguna

Drenaje del acuífero subterráneo

Recuperación en Planta

Relave espesado y pasta (mediante espesadores y/o ciclones)

Otras tecnologías

EJEMPLOEJEMPLOPROCESO DE LIXIVIACION CON AGUA PROCESO DE LIXIVIACION CON AGUA

SALADASALADA CASO CASO

MICHILLAMICHILLAPRODUCCION

Explotación: rajo abierto y mina subterránea

Capacidad óxidos: 4,6 Mt/año

Capacidad sulfuros: 1,2 Mt/año

Producción: 56.500 tpa Cu

AGUA

Suministro agua salada: 102 l/s

Consumo agua fresca total: 0,014 m3/ton mineral

COMENTARIOS FINALESCOMENTARIOS FINALES

Comentarios FinalesComentarios Finales

COMENTARIOSCOMENTARIOS

•La escasez del recurso hídrico, sumado al alto costo de otras fuentes, está llevando a estudiar la factibilidad de la recirculación de agua desde distancias y desniveles significativos, especialmente para grandes producciones.

•El trabajo conjunto del sector minero, agencias gubernamentales y otros sectores de la economía y la sociedad, debería permitir en muchos casos encontrar soluciones que representen un beneficio neto para al país.

COMENTARIOS FINALESCOMENTARIOS FINALESMuchas Gracias

Luis Valenzuela

Marcos Pinto

Sergio Barrera

Presentación preparada por: