AGUA Y MINERIA EN CUENCAS ARIDAS Y SEMIARIDAS: GUIA PARA LA GESTION INTEGRAL

Chritopher Beggs

Arequipa, PerúSeptiembre 2009

CONTENIDO DE LA GUIA1. Introducción2. Objetivos y Enfoque de la Guía3. Planificación de Agua en operaciones Mineras el el

Contexto de una Cuenca4. Gestión de Agua en la Minería Mediana y a Gran Escala5. Gestión de Agua en la Minería Artesanal y a Pequeña

Escala6. Pasivos Ambientales Mineros

1. Introducción• Tres cuencas de estudio en Perú, Bolivia y

Chile.• Dirigida a profesionales y personas a cargo de

la gestión de agua en el desarrollo económico de las zonas áridas y semi áridas y/o la gestión de los factores ambientales y socio económicos asociados con la gestión de los recursos hídricos.

2. ObjetivosLos objetivos son

El uso razonable y equitativo de los Recursos HídricosEl manejo apropiado de los RiesgosLa integración de los factores ambientalesAyudar a la minería pequeña y artesanalPromover la remediación de los pasivos mineros

El Agua en Zonas Áridas y Semi Áridas

1. Agua Superficial• Humedales (Bofedales / Vegas)

Se forman en sectores del altiplano, bajocondiciones de saturación por niveles de aguassubterráneas altos y/o escurrimiento superficialpermanente.Tienen una importancia social cultural, ambiental yeconómica, ya que constituyen el sustento paralas comunidades altiplánicas aymará, quechua yatacameña. Estos proporcionan vegetación a susanimales la cual constituye la fuente nutricional yde agua.

3. Planificación del Agua en Operaciones Mineros

en el Contexto de una Cuenca

• Lagunas formadas en cuencas cerradas oendorreicas donde la extrema tasa deevaporación se ha parcial o totalmenteevaporado el agua dejando extensionesplanas importantes de sales o agua salada.

• Los más importantes son Uyuni y Coipasaen Bolivia y Atacama en Chile.

• Poseen fauna y flora adaptada parasobrevivir en condiciones de extremasalinidad

• Son explotados por las sales y minerales decloruro de potasio, sulfato de potasio, ácidobórico y sales de litio

• Son entre las atracciones turísticas másimportantes de Chile y Bolivia

Salares

• Los recursos hídricos subterráneos deben ser considerados hoy de carácter estratégico y de muy elevado valor socioeconómico para el desarrollo sostenible

• Hay impotantes acuiferos en Chile y Peru explotados por comunidades, agricultores y mineras

• Faltan estudios públicos e independientes para determinar el recurso y sus características de recarga

Agua Subterránea

Los factores claves para una GESTIÓN DEL AGUA

eficiente son:

i. Presencia de una administración eficiente

ii. Contar con un plan coherente para el lugar

iii. Necesidad de un trato y una distribución equitativas

Los componentes de un Plan de Gestión son:

Los objetivos de la implementación de un plan de Gestión son:

i. Minimizar los impactos.

• Realizar un uso eficiente de los Recursos.

• El apropiado manejo de las fuentes de Recursos Hídricos.

• Reducir de manera importante el consumo de agua.

• Reducir o simplemente eliminar los escapes o filtraciones de agua.

La Organizacióntípica requerida para una apropiada Gestión de Agua a nivel de cuenca es la siguiente:

Dentro de la implementación de un plan de Gestión es importante que:

1. La administración y la responsabilidad estén bien definidas.

2. Que el personal esté técnica y profesionalmente capacitado.

3. Que exista transparencia en la Gestión.

4. Que se tenga un plan de respuestas frente a las emergencias.

5. Que se realicen auditorias constantemente, por personal independiente a la Gestión.

Administración – Organización en Empresa Mineras

Algunas de las herramientas que apoyan el manejo de la información, la toma de decisiones, la modelación y simulación de escenarios son:

Sistema de Información Geográfica (SIG) Sistema de Soporte de Decisiones (SSD)

Herramientas

I. Riesgos EstratégicosDisponibilidad recursosSeguridad de inversiónRiesgos socio-políticos

II. Riesgos OperacionalesFalla en los sistemasContaminación

III.Riesgos FísicosSismosInundaciones

Riesgos

4. Gestión de Agua en la Mediana y Gran Minería:

Fases de vida de una mina:•Exploración

•Construcción

•Operación

•Cierre

•Post cierre y Reutilización de terreno

Estudio de Impacto AmbientalParticipación de Comunidades

Plan de Defensa HidrogeológicaPlan de Acción Sociocultural

Fase de exploración

Fase de construcciónActividades de ConstrucciónRemoción de la cobertura vegetalRemoción de material esterilInfraestructuraÁrea industrial – planta de proceso

Impactos AmbientalesProtección de la BiotaEmisiones atmosféricas Aumento de sedimentos en aguaEmisión de ruidoMano de obra – impacto sociocultural

Fase de Operación (usos de agua)

Suspensión de polvo

Lavado de vehículos

Proceso de molienda y Flotación del mineral

Transporte y deposición de relaves

Fase de Operación(Gestión de Escombreras)

Gestión de Escombreras (Botaderos)

Estabilidad Física de los mismos

Estabilidad Geoquímica

Ubicación de BotaderosCriterios

Que exista un espacio adecuado para el volumen esperado

Alejado de la zona mineralizada

En un subsuelo firme

Alejado de los cursos de agua

No alterar hábitats

Minimizar el área afectada

Minimizar el costo de transporte y de vertido

Tipos de Botaderos según ubicación

Formación de Botaderos

Balsas (diques / tranques) de RelavesEsquema de construcción de una balsa por el método Aguas Abajo

Depósitos de RelavesMétodos de Construcción

Opción de construcción

Características de los lodos

Capacidad de almacenamiento de

agua

Ventajas Desventajas

Aguas Arriba Como mínimo del 40 60% de sólidos. Baja densidad de la pulpa para favorecer la segregación de las partículas.

Mala. Bajo volumen de terraplén. Bajo costo. Alta razón de eficiencia. Baja ocupación de terrenos.

Inestable bajo condiciones sísmicas.No permitido en países como Perú y Chile.

Línea central Arenas o limos de baja plasticidad.

No recomendado para el almacenamiento permanente. Aceptable para inundaciones temporales con un diseño adecuado.

Adecuado para la construcción en zonas sísmicas. Poca ocupación de terreno. Buena recuperación de aguas.

No es recomendable para almacenamiento permanente de agua. Problemas de construcción en altura.

Aguas Abajo Adecuado a cualquier tipo de lodo.

Buena. Sin restricciones de tasa de aumento. Adecuado para la construcción en zonas sísmicas. Adecuada estructura de retención de agua con forro. Con buena recuperación de agua.

Gestión de Aguas de Mina en Depósitos de Relaves

Potenciales Impactos al Agua

Aguas SuperficialesInterrupción y desvíos de flujos.Erosión y arrastre de material.Inundación.Contaminación por descargas accidentales.

Aguas SubterráneasModificación de los flujos por labores subterráneas o tajos (rajos) abiertos.Contaminación por infiltración de soluciones.

Predicción, Prevención y Tratamiento de DAM (Drenaje Acido de Mina)

Predicción de Generación de Drenaje AcidoPruebas Estáticas: Acid Base Accounting (ABA)Generación neta de ácidoCeldas in situPruebas CinéticasColumnas de lixiviación

Prevención y tratamientoSeparación de materiales generadoresEncapsulación e impermeabilizaciónGestión de aguas - desvíos, inundaciones, sellado de galeríasTratamiento activo - adición de cal y sedimentaciónTratamiento pasivo - drenes de caliza, humedales

Técnicas Operacionales Emergentes

Gestión de lodos (relaves)

Relaves espesadosPastaRelleno de huecos

mineros (tajos / rajos)Relleno de galerías de

minas subterráneas

OtrosProceso en seco

Cierre de Operaciones Mineras

Principales criterios de un Plan de Cierre:

Seguridad de las personasEstabilidad físicaEstabilidad geoquímicaReducción o eliminación de impactos

ambientalesMitigación de impactos socialesUso posterior del suelo

Fase Post CierrePromover el cierre ordenado

Promover el planeamiento proactivo

Se extiende según la legislación de cada país

Continua el monitoreo del área de influencia de la operación minera

Controlar los sellados de balsas de lodos y escombreras

Monitorear la calidad del agua subterránea

Aspectos Comunes entre Minería Artesanal y de Pequeña Escala

Explotan depósitos marginales de pequeña envergadura, pasivos minerosCuentan con capitales muy bajosTienen bajos índices de recuperación e intensas

jornadas de trabajoAcceso insuficiente a los mercados y servicios de

apoyoCarecen de medidas adecuadas de seguridad e

higieneTienen un impacto significativo en el medio

ambiente•El impacto en el medio es alto, ya que la fase de explotación es prolongada•Queda un pasivo ambiental no controlado, ya que la disposición de residuos no está normada•Algunas veces se explotan residuos de las balsas de flotación de las operaciones mineras

Explotación en la Pequeña MineríaExplotación directa del recurso y/o reexplotación de relaves abandonados.Pueden ser fuentes de empleo e ingresos en zonas sin otros recursos ni

oportunidades.La minería aurífera representa alrededor de 50% de la pequeña y artesanal

minería.Utilizan mercurio en la separación del oro, frecuentemente con una gestión

inadecuada, que conlleva problemas de salud e impactos en el medio ambiente.Posee bajos niveles de seguridad, por lo tanto, altos niveles de accidentes.El abandono de las áreas de explotación se manifiesta en alta generación de

pasivos ambientales.

Pasivos AmbientalesSe trata de instalaciones mineras

abandonadas y los depósitos de residuos en estado de abandono o inactivos.

Al no tener “dueños” su remediación, generalmente, corresponde al Estado, y es casi imposible recuperarlos.

Los impactos ambientales son generación de aguas acidas y contaminación por metales pesados.

Problemas Claves de los Pasivos MinerosIntrínsecos Problemas ambientales

Contaminación de aguasCalidad del aireContaminación del suelo

Salud y seguridad públicaCaídas en galerías abandonadasAhogosGeneración de gases venenososSubsidencia

Rehabilitación y reutilización de terrenos

Problemática política Responsabilidades (morales y fiscales), normas técnicas

Problemas de índole nacional

Política y administración gubernamental

Tratamientos Pasivos de Aguas de MinaSe trata de: “la mejora deliberada de la calidad del agua utilizando únicamente fuentes energéticas derivadas de procesos naturales (p.ej. fuerzas gravitacionales, energía metabólica microbiana, fotosíntesis, luz solar.) en sistemas que requieren únicamente un mantenimiento infrecuente para operar de una manera eficaz durante toda su vida útil” (Younger et al., 2002; PIRAMID, 2003).

El objetivo es:Intensificar los procesos naturales de mejora de calidad de las aguas para

que tengan lugar dentro del sistema de tratamiento y no en las aguas receptoras.

Se agrupan en 1)Sistemas Tipo “Humedal”2)Sistemas Pasivos de Medio Inorgánico3)Sistemas de Flujo Subsuperficial con Actividad Bacteriana Sulfatoreductora

Tipo 1)Humedales de Sustrato Orgánico

Tipo 2)Drenes calizos en Condiciones Oxidantes

Sistemas Pasivos

Tipo 3)Barrera Reactiva Permeable

Técnicas de Remediación de Suelos Contaminados y Residuos Sólidos

Existen actualmente como 70 tecnologías disponibles para la extracción, inmovilización y degradación de los contaminantes asociados con la actividad minera y las plantas de tratamiento de minerales.

Ejemplos: Bioremediación insitu, electrocinética, estabilización, extracción de suelo, fijación, fito estabilización, lavado de suelos, vertido, vitrificación, contención/encapsulado.

Fito extracción Fito estabilización

Fitoremediación

Conclusiones

La planificación proactiva y la gestiónintegral del agua en operaciones mineras,teniendo presente la perspectiva decuenca, puede mejorar tanto laproducción al mejorar la seguridad delsuministro, como las perspectivasestratégicas de la empresa, al reducir losconflictos con otros grupos de interés.

GRACIAS!!!!

AGUA Y MINERIA EN CUENCAS ARIDAS Y

SEMIARIDAS: GUIA PARA LA GESTION INTEGRAL

Arequipa, PerúSeptiembre 2009