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Modelamiento de calidad de agua
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COMPAA MINERA ANTAMINA S.A.
Antamina Environmental Impact Assessment
Watermark Consulting Inc.
ANEXO I
MODELAMIENTO DE CALIDAD DE AGUA
COMPAA MINERA ANTAMINA S.A.
Estudio de Impacto Ambiental Anexo I
NDICE
PGINA
Enero 1999 Pgina i
Watermark Consulting Inc.
RESUMEN EJECUTIVO .................................................................................III
I. MODELAMIENTO DE CALIDAD DE AGUA..........................................1
I.1 Antecedentes y Objetivos...............................................................1
I.2 Aproximacin a la prediccin..........................................................3
I.3 Definicin de los componentes.......................................................4
I.4 Geologa de la Roca de Mineral.....................................................6
I.5 Caracterizacin Geoqumica..........................................................9
I.5.1 Roca de Mineral.........................................................9 I.5.2 Relaves....................................................................11
I.6 Qumica de la Solucin de la Concentradora................................13
I.6.1 Ensayos Metalrgicos..............................................15 I.6.2 Datos para el Modelamiento de la Calidad de Agua17 I.6.3 Tratamiento de Agua...............................................18
I.7 Clculos de Carga de la Roca de Desmonte................................19
I.7.1 Plan de Mina............................................................19 I.7.2 Clculos...................................................................20
I.8 Balance de Agua y Balance de Carga..........................................23
I.8.1 Generalidades.........................................................23 I.8.2 Estructura del Modelo..............................................26 I.8.3 Uso de Predicciones................................................28 I.8.4 Efectos Ambientales y Lineamientos.......................29
I.9 Prediccin de la Calidad del Agua................................................30
I.9.1 Pre-minado..............................................................30 I.9.2 Qumica del Agua de los Efluentes de Relaves........31 I.9.3 Ao 5.......................................................................34 I.9.4 Ao 10.....................................................................36 I.9.5 Ao 24.....................................................................37 I.9.6 Post-cierre...............................................................38
COMPAA MINERA ANTAMINA S.A.
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TABLAS
Tabla I-1 ndices de Produccin en las Celdas de Humedad...........................10
Tabla I-2 Agua de los relaves..........................................................................17
Tabla I-3 Qumica del agua de los concentrados.............................................18
Tabla I-5 Composicin del Botadero para los Aos 5, 10 y 15 (fin de la mina)20
Tabla I-5 Influjo de la Poza de Relaves y Flujo de Decantacin AoPromedio Operacional .....................................................................27
Tabla I-6 Qumica del Agua de Lnea Base .....................................................31
Tabla I-7 Calidad del Agua de Efluentes Tpica Mensual Predicha durante laOperacin.........................................................................................32
Tabla I-8 Qumica del Agua Receptora Modelada en el Ao 5.........................35
Tabla I-9 Qumica del Agua Receptora Modelada para el Ao 10....................37
Tabla I-10 Qumica del Agua Receptora Modelada para el Ao 24....................37
Tabla I-11 Qumica del Agua Receptora Predicha para Despus del Cierre......39
FIGURAS
Figura I-1 Evaluacin de la Calidad del Agua......................................................5
Figura I-2 Resultados del Balance cido de Base en la Prueba Metalrgica....11
Figura I-3 Cargas Relativas de los Botaderos para el Cobre Disuelto...............23
Figura I-4 Cargas Relativas en los Botaderos para el Zinc Disuelto..................23
Figura I-5 Influjo Neto de la Poza de Relaves...................................................28
COMPAA MINERA ANTAMINA S.A.
Estudio de Impacto Ambiental I
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Watermark Consulting Inc.
Resumen Ejecutivo
La mina Antamina propuesta es una operacin minera a tajo abierto que producirprincipalmente concentrados de flotacin de cobre y zinc. Se calcula que durante los 24aos de vida productiva de la mina se extraer aproximadamente 500 millones detoneladas de mineral y 1.4 mil millones de toneladas de roca de desmonte. La mayorparte de la roca de desmonte es caliza, la cual se colocar en tres reas principales dealmacenamiento de roca de desmonte. La roca de desmonte potencialmente reactiva secolocar en el Botadero Este, que se encontrar en la zona de captacin de relaves,lugar donde se puede colectar la escorrenta para su monitoreo y tratamiento. Losrelaves se almacenarn en una depsito de relaves diseado que almacenar tantorelaves como agua durante la operacin minera. Al momento del cierre, el depsito derelaves se mantendr con una cubierta de agua para controlar la oxidacin a largo plazoy la lixiviacin de metales.
En este informe, se describe la prediccin de la calidad de agua en la mina Antaminaque pudiera resultar del desarrollo, operacin y cierre de la mina. Para tal efecto, seutiliza un modelo de carga de masa y de balance de agua. Estas predicciones ya sehan presentado anteriormente en el Anexo M-IV del Estudio de Impacto Ambiental deAntamina (Klohn Crippen SVS, 1998) y se revisan en el presente informe para reflejarlos cambios en el plan de mina y los datos adicionales colectados en 1998.
Los ensayos de laboratorio, el modelamiento y la evaluacin ambiental mostraron quelos parmetros clave que se tienen que considerar para Antamina son el cobre, el zinc yel molibdeno, pues reflejan los ambientes geolgico y receptor. Se han utilizado losensayos ambientales para desarrollar criterios especficos para el cobre y el zinc, a finde asegurar la proteccin de las especies acuticas. Los ensayos metalrgicosmostraron que las concentraciones de metales disueltos y totales en el agua de procesode los relaves son muy bajas, de hecho menores de las que se pueden lograr en unaplanta de tratamiento de cal. A la fecha, los ensayos actualizados muestran que lasunidades litolgicas de intrusivos y skarn son potencialmente reactivas, es decir, puedegenerar metales disueltos y acidez. Se ha desarrollado un plan de manejo paraidentificar la roca reactiva y el control de drenaje.
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Como resultado de una aproximacin iterativa al modelamiento de la calidad del agua, laevaluacin del impacto y el diseo/manejo ambiental, se ha obtenido las predicciones dela calidad de los efluentes y del agua receptora durante todo el perodo que dure laactividad minera y despus del cierre. Esto se ha logrado con el diseo y laimplementacin de planes de manejo de rocas de desmonte, relaves y agua (incluyendotratamiento de agua) despus de las operaciones y el cierre de la mina.
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I. MODELAMIENTO DE CALIDAD DE AGUA
I.1 Antecedentes y Objetivos
La mina Antamina propuesta es una operacin minera a tajo abierto que producirprincipalmente concentrados de flotacin de cobre y zinc. Se calcula que durante los 24aos de vida productiva de la mina se extraer aproximadamente 500 millones detoneladas de mineral y 1.4 billones de toneladas de roca de desmonte.
La roca de desmonte se colocar en tres principales reas de almacenamiento: elBotadero Tucush, el Botadero Sur y el Botadero Este. La mayor parte de la roca dedesmonte consiste en caliza, que es un elemento considerado consumidor de cido masno as una fuente de metales lixiviables. La roca de desmonte potencialmente reactivase colocar en el Botadero Este, donde se colectar la escorrenta para su posteriormonitoreo y tratamiento. Al momento del cierre, la escorrenta de la roca de desmontereactiva que tenga la posibilidad de oxidarse y liberar as acidez o metales disueltos sertratada segn sea necesario, para cumplir con los criterios de calidad de agua receptora.
Durante la vida productiva de la mina, se utilizarn pilas de almacenamiento de mineralde baja ley, las cuales se ubicarn al este del Botadero Sur, en una zona donde secolectara el drenaje. El material almacenado en estas pilas sera luego enviado almolino en los aos posteriores a la vida productiva de la mina. Al momento del cierre,todo el material residual almacenado se colocar en el tajo a manera de relleno.
Los relaves se almacenarn en una instalacin de almacenamiento de relaves diseada,que almacenar tanto relaves como agua durante las operaciones mineras. Al cierre, eldepsito de relaves se mantendr con una cubierta de agua para controlar la oxidacin yla lixiviacin de metales a largo plazo.
Para evaluar los posibles impactos que pudieran darse a raz de la explotacin minera,se desarroll un modelo de balance de aguas y de carga de masa para predecir lacalidad de agua en el asiento minero y en el ambiente receptor. Se utilizaron datos deensayos en campo y en laboratorio para predecir la qumica del agua de las operacionesmineras. Luego, se superpuso la qumica del agua predicha para los diferentescomponentes de la mina sobre la qumica del agua de lnea base (es decir, la qumica
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del agua actual y anterior a las operaciones mineras) para estimar los cambios quepudieran presentarse en los flujos, concentraciones de los diferentes parmetros y porltimo el impacto que estos cambios han producido en el ambiente receptor.
El objetivo de este trabajo es brindar una base tcnica para la prediccin de la posiblecalidad del agua en la mina Antamina que pueda darse como resultado del desarrollo,operaciones y cierre de la mina. La prediccin de la calidad de agua se basa en unacombinacin de ensayos en laboratorio y de planeamiento de manejo de desechos y dela mina. En consecuencia, los objetivos especficos son tener una informacin suficientepara evaluar:
los posibles problemas relacionados con la calidad del agua
la sensibilidad de las predicciones
la sensibilidad del ambiente receptor
los planes de manejo de aguas y de desechos, incluyendo las posiblesmedidas de mitigacin
impacto ambiental
En las siguientes secciones, se describen los mtodos utilizados para realizar estaspredicciones y los resultados de las mismas.
Este informe se basa en el informe de modelamiento de calidad de aguapreparado para el EIA de Antamina y que se aprecia en el Anexo M-IV del Estudio deImpacto Ambiental (Klohn Crippen -SVS, 1998). Este informe se ha revisado a fin deque se reflejen los cambios en el plan de mina y los datos adicionales colectados en1998. Los principales cambios de diseo en el plan de mina y estos datos son:
toda la roca de desmonte reactiva ahora se va a colocar en el BotaderoEste
ahora la planta concentradora se encuentra en la zona de captacin derelaves
ya no habr Botadero Norte y el Botadero Tucush (caliza) se desarrollaren la captacin de Tucush
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no se requiere un tratamiento perpetuo del Botadero Sur, pues es unbotadero de caliza
se seguir tomando previsiones para tratamiento dentro de la plantaconcentradora durante la operacin y despus del cierre del sistema derelaves
La base de datos de qumica del agua de lnea base utilizada para la caracterizacin dela calidad de agua pre-minado para esta evaluacin se ha visto expandida con lainclusin de datos de campo colectados desde noviembre de 1997 a noviembre de1998. Estos datos adicionales han reducido las concentraciones anterioresaparentemente elevadas en algunas estaciones que tenan datos limitados, por lo quese ha reducido las concentraciones predichas en el agua receptora en las entradasmodeladas de la mina. Esto es particularmente evidente para el plomo.
I.2 Aproximacin a la prediccin
La prediccin de la calidad de agua en una mina propuesta se basa en la combinacinde ensayos de laboratorio y de la extrapolacin de esta informacin a las condiciones decampo. Se sabe que estas predicciones intentan cuantificar tanto los complejosprocesos naturales que controlan el intemperismo y la geoqumica de la roca, como lasfuturas operaciones mineras.
De esta manera, la aproximacin a una prediccin se basa tanto en los programas deensayo tcnicos y detallados que utilizan lo ltimo en tecnologa, como en la experienciay el juicio de riesgo y sus consecuencias. Adems, en todas las etapas de prediccin,se han utilizado supuestos conservadores, se ha evaluado la sensibilidad de cadasupuesto y se han desarrollado contingencias y estrategias de mitigacin.
Los programas de ensayos de laboratorio brindan la informacin bsica referente a lascaractersticas geoqumicas de la roca de mina y los relaves. Luego, estos datos secombinan con el plan de manejo de desechos para predecir la qumica del agua encampo de cada uno de los componentes mineros (es decir, depsito de relaves,botaderos de desmonte, etc.). El resultado de esta combinacin define las posiblescargas y concentraciones que se pudieran encontrar en cada componente.
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Posteriormente, los resultados de estas cargas se incorporan al balance total del aguadel lugar para predecir la calidad del agua en el ambiente receptor.
Durante todo este proceso de prediccin y evaluacin de impacto, existen algunasreiteraciones donde se revisa el balance de agua o el plan de manejo de desechos, si esque la evaluacin de impacto muestra que existen impactos adversos inaceptables. Enconsecuencia, los planes de manejo de agua y de desechos pueden desarrollarse paraoperar la mina de una manera ambiental y tcnicamente responsable.
En la Figura I-1, se muestra esquemticamente toda esta aproximacin a la evaluacin.En las siguientes subsecciones, se ver lo referente a la adquisicin de datos de cadaelemento que se encuentra en los casilleros de esta figura y de los clculos de loselementos que se encuentran encerrados en un crculo en la figura.
I.3 Definicin de los componentes
La mina est compuesta por un nmero de componentes que tienen caractersticasfsicas y qumicas especficas. Estos componentes son el tajo abierto, la plantaconcentradora, el depsito de relaves, los botaderos de desmonte y la infraestructura(que incluye carreteras o vas de acceso principales). En el informe principal, sedescribe cada uno de estos componentes.
Para la evaluacin de impacto ambiental, se han caracterizado los aspectos ambientalesespecficos de cada uno de estos componentes por medio de programas de prediccin yde laboratorio. La caracterizacin de la geoqumica del tajo abierto y de las pilas deroca (que incluyen los botaderos de desmonte y las pilas de almacenamiento) se harealizado sometiendo a ensayos estticos y cinticos las muestras de la roca de mina.Por otro lado, la caracterizacin de los relaves se hizo por medio de programas deensayos metalrgicos y los subsecuentes ensayos estticos y cinticos en las muestrasgeneradas por los programas de ensayos metalrgicos.
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Figura I-1 Evaluacin de la Calidad del Agua
Water Balance &Waste Management
Plan
Mine Plan
MetallurgicalTesting
LoadingPredictions
LoadingPredictions
ProcessWaterChemistry
ProcessWaterChemistry
ReceivingWaterChemistry
ReceivingWaterChemistry
IMPACT ASSESSMENTIMPACT ASSESSMENT
Geology
Static & Kinetic Testing
Interpretation ofLaboratory Data
En la evaluacin del posible impacto ambiental asociado a las pilas de roca de mineral yen menor grado a las paredes del tajo, los principales problemas relacionados a laqumica del agua se deben a:
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los slidos suspendidos liberados de la roca almacenada en botaderos yla roca que resulta de las explosiones
el amonio que proviene de los agentes explosivos residuales
la lixiviacin de los productos solubles a largo plazo
lixiviacin de metales en un pH casi neutral
drenaje cido de roca
En las siguientes secciones, se tratar acerca de los trabajos de prueba y elmodelamiento para dirigir estos problemas. El primero, el de los slidos suspendidos,se dirigir por medio de un manejo de aguas durante las operaciones. La mayor partede los desechos son caliza en bloques relativamente competentes con una pequeacantidad de finos. Si durante las operaciones la liberacin de partculas desde losbotaderos de caliza resultaran un problema, se pueden instalar zanjas de coleccin ypozas de sedimentacin. En el Botadero Este, donde se contiene la mayor parte deinstrusivos, skarn y suelo superficial, se colectar el drenaje superficial como parte de unprograma de manejo de aguas.
Para evaluar la qumica del agua de la poza de relaves, se dirigirn los siguientesproblemas en el programa de ensayos y prediccin:
qumica del agua de proceso asociada con los relaves slidos
efecto del pH, antigedad e interaccin del procesos y las aguasnaturales en la poza de relaves
lixiviacin de metales desde los relaves slidos a largo plazo
drenaje cido de roca (DAR) desde los relaves slidos a largo plazo
I.4 Geologa de la Roca de Mineral
El personal de geologa de Antamina evalu la geologa detallada de la roca de mina apartir de una base de datos extensiva de exploracin. Se sometieron a prueba algunas
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muestras para determinar el contenido de metales, las cuales tambin se analizaronpara algunos parmetros de metales utilizando el mtodo de anlisis ICP (anlisis deplasma inductivamente apareado). Las muestras extradas para el ensayo geoqumicoambiental se seleccionaron de un programa extensivo de perforacin para exploracin, afin de representar los diferentes contenidos de metales, lcalis y sulfuros en la roca demineral.
Sin embargo, se ha reconocido que las muestras tienden ms a tener mineral quedesmonte, como era el objetivo del programa de perforacin. Adems, el programa demuestreo para los ensayos estticos y cinticos estuvieron dirigidos intencionalmente arepresentar los materiales que se consideraron podran representar la situacin actualde la calidad del agua; estas muestras no incluyen aqullas que claramente no tienenpotencial de lixiviar metales o acidez.
En el informe principal, se presenta una discusin acerca de la geologa de la propiedad.El EIA del proyecto Antamina (Klohn Crippen-SVS, 1998) contiene una discusin de lageologa y mineraloga de las muestras ensayadas para la evaluacin ambiental. Enesta seccin, se discute cmo incide la geologa en las predicciones de la calidad deagua.
La base de datos de exploracin contiene los anlisis de 33 887 muestras sobre97 500 m de testigos obtenidos de perforaciones. Esta base de datos se compar conla base de datos de los ensayos estticos para determinar en qu medida las muestrasensayadas representan las cantidades relativas de desecho esperadas en la mina.
En Antamina, existen cuatro unidades de roca principales: caliza, intrusivos, skarn ysuelo superficial o vegetal. A su vez, el skarn se divide en skarn granate verde y skarngranate marrn, segn la composicin mineral. El skarn granate verde tiende a cargarmineralizacin de zinc y cobre, mientras que el skarn granate marrn tieneprincipalmente mineralizacin de cobre. El suelo superficial asociado al desarrollo deltajo en su mayora est compuesto de skarn.
La roca de desmonte instrusiva contiene mineralizacin de molibdeno y cobre y, enmenor grado, mineralizacin de bismuto y zinc. Aunque el contenido de sulfuros es bajocomparado con muchos depsitos de mineral base, el potencial de neutralizacin
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tambin es bajo, dando como resultado la prediccin a partir de datos de ensayosestticos de que la mayora de los instrusivos son potencialmente generadores de cido.Sin embargo, exceptuando el cobre y en algunos grados el zinc, la mayora de la roca dedesecho intrusiva contiene bajas concentraciones de metales. Se ha consideradodetalladamente la lixiviacin de zinc bajo condiciones casi neutrales. Aproximadamenteel 73% de las muestras de desechos en la base de datos indican que lasconcentraciones de zinc son menores a 0.01% Zn. La optimizacin del plan de mina y laoperacin probablemente darn como resultado de que gran parte de la roca dedesmonte de instrusivos de cobre con leyes de mineral mayores se clasifiquen comomineral y sean procesados durante la operacin. Por eso, ante la ausencia degeneracin cida neta, la oxidacin de gran parte de la roca de desechos intrusivos norepresentara un mayor problema de calidad de agua en el campo.
Las muestras de roca utilizadas para los ensayos cinticos muestran bajaconcentraciones de metal en comparacin con la variedad y el promedio que sepresentan en la base de datos para el zinc, cobre y sulfuro. Por esta razn, en elmodelamiento de prediccin de calidad de agua, se asume que la lixiviacin de metalesy los ndices de produccin de humedad son proporcionales a las concentraciones deslidos. Mientras que por un lado ste es un supuesto conservador, por el otro, esposible hacer muestreos y ensayos adicionales para refinar la estimacin de la calidaddel agua. Es necesario realizar ms muestreos y ensayos, incluyendo datos de campo,para determinar qu proporcin de intrusivos podran considerarse reactivos, es decir,una fuente de metales disueltos y/o de acidez a un nivel que podra representar unimpacto ambiental adverso. Aunque las concentraciones de metales lixiviables sonbajas, se sabe que la carga total de los intrusivos podra representar un problema decalidad de agua en el largo plazo. Por lo pronto, toda la roca de desecho intrusiva seestara manejando como si fuera potencialmente reactiva y se colocara en el BotaderoEste.
La base de datos de las muestras de skarn muestran que aproximadamente la mitad delskarn podra considerarse como potencialmente generador de cido. Parte de estematerial podra reclasificarse como mineral de baja ley y enviarse a la plantaconcentradora durante la fase de operaciones en base a sus leyes de cobre. Losmetales potencialmente lixiviables asociados con este tipo de roca incluyen el cobre y,en menor grado, el zinc y el plomo. En el plan actual de manejo de desechos, estematerial es considerado potencialmente reactivo y se tiene que manejar como tal.
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La caliza es calcrea y consistentemente consumidora de cido. Las concentracionesde metal son bajas, con excepcin de las ocurrencias aisladas de sulfuro en zonasadyacentes al skarn. No se han identificado problemas de calidad de agua a partir delos ensayos hasta la fecha.
El diseo actual del tajo permite la remocin de la mayor parte de los intrusivos, skarn ysuelo superficial del tajo, dejando principalmente caliza en las paredes del tajo. En laelevacin final de inundacin de 4215 m, la roca de la pared expuesta ser 93% decaliza, 5.4% de skarn y 1.4% de intrusivo. Durante la operacin, el agua del tajo sebombear hacia el molino o al depsito de relaves, principalmente para el control desedimentos y la remocin de cualquier contenido de metal disuelto menor del materialminado. Al momento del cierre, la qumica del agua del tajo podra contener metalessolubles y sera tratada con la adicin de lcalis (cal) hasta que se logre una qumica deagua de descarga aceptable.
I.5 Caracterizacin Geoqumica
I.5.1 Roca de Mineral
Los programas de ensayos estticos y cinticos se realizaron con muestras de roca dedesmonte y de mineral de baja ley, materiales proporcionados por los gelogos decampo. Los resultados de estos ensayos pueden utilizarse para representar lageoqumica de la roca de desmonte, las pilas de almacenamiento de mineral y lasplayas expuestas en la roca de la pared del tajo abierto. Estos programas de prueba seven en detalle en el Anexo V del EIA del proyecto (Klohn Crippen-SVS, 1998). Acontinuacin, se presenta un resumen de la informacin utilizada para la prediccin de laqumica del agua en campo.
En base a los resultados de los ensayos estticos, se seleccionaron cinco muestras deroca de mineral para realizar ensayos cinticos. Estas muestras se seleccionaron pararepresentar las unidades de roca mayores que se considera tienen posibilidad degenerar acidez o lixiviar metales. As, se seleccionaron muestras de:
skarn granate marrn
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skarn granate verde
caliza
dos muestras de intrusivos
Los ensayos cinticos se realizaron utilizando celdas de humedad convencionales(Sobek) para evaluar los ndices de oxidacin y el potencial de lixiviacin de metales. Enel EIA de Antamina (Klohn Crippen-SVS, 1998), se describen los detalles del programade ensayos. Semanalmente, la roca de muestra se lavaba con agua para remover losproductos de oxidacin almacenados y se analizaban para obtener las concentracionesde metales y los iones principales. Luego, se hicieron clculos en la masa de cadaparmetro (usualmente metales y sulfuros) que se liberaron semanalmente. El resultadose describe como el ndice de produccin de cada celda de humedad. Los ndices deproduccin se calculan para las ltimas cinco semanas de ensayos (semanas del 26 al30) a partir del inicio del programa de celda de humedad y se utilizan para la prediccinde la calidad de agua, tal como se describe en la Tabla I-1.
Tabla I-1 ndices de Produccin en las Celdas de Humedad
Nota:
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Debe observarse que el supuesto conservador de utilizar el valor de deteccin lmitepara las muestras que estn por debajo del lmite de deteccin puede llevar a lasobreestimacin de las cargas de metal. Esto es particularmente evidente para elplomo, para el cual gran parte de las celdas han sido consistentemente menores que enla deteccin. Los futuros ensayos deben utilizar lmites de deteccin ms bajos paravarios parmetros para refinar as estar predicciones. Las concentraciones de plomo enestas muestras son muy bajas, por lo que no se anticipa que haya lixiviacin.
I.5.2 Relaves
En las muestras de relaves, se realizaron ensayos estticos y cinticos para evaluar:
el potencial de oxidacin y la lixiviacin de metales bajo condiciones casineutrales
el potencial para la generacin de cido neto y de lixiviacin de metalesbajo condiciones cidas
la escala de tiempo en la que se espera pueda haber oxidacin ygeneracin de cido para permitir disear las medidas de control durantelas etapas de operacin y cierre
Los ensayos estticos realizados en las muestras slidas indican que una parte de losrelaves son potencialmente generadores de cido, tal como se muestra en el grfico dela Figura I-2. Las muestras con una relacin de potencial de neutralizacin a potencialde cido (NP:AP) de menos de 1.2:1 tpicamente se les considera como potencialmentegeneradoras de cido.
Figura I-2 Resultados del Balance cido de Base en la Prueba Metalrgica
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0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 200 400 600 800AP (kg C a C O3/t)
NP (
kg C
aC
O3/t
)
Cu tai l ings
Cu-Zntail ingscom p.
M etcomtail ings1.2:1
potentially ac id generating
potentially ac id consum ing
De la misma manera, se realizaron cinco ensayos cinticos en las muestras de relaves.Al inicio, se hizo un ensayo cintico en una muestra de relaves compuesta que seobtuvo para el ensayo metalrgico de escala de banco; esta muestra se describe comorelaves Metcom en el grfico de arriba. En muestras de relaves con alto contenido desulfuro se hicieron dos ensayos cinticos; tales muestras se obtuvieron de la mena decobre, Metcom 101, y de la mena de zinc, Metcom 102. Una vez que se terminaron losensayos piloto, se procedi a realizar dos ensayos cinticos en muestras de relaves decobre y de relaves de zinc (relaves PP8 y PP9, respectivamente). En el EIA delProyecto Antamina se presentan en detalle los resultados de estos ensayos y unadiscusin adicional acerca de los ensayos estticos (Klohn Crippen-SVS, 1998).
En resumen, los resultados de las pruebas estticas muestra que las muestras derelaves tienen un rango de potencial de generacin de cido, dependiendo de lascaractersticas del mineral. En general, los relaves que se obtienen del cobre tienden aser consumidores de cido, mientras que los relaves del zinc tienden a ser ligeramentegeneradores de cido. No obstante, en general, el contenido de sulfuro y el potencial degeneracin de cido son bajos, lo cual indica que estos relaves no son grandesgeneradores de cido.
Los resultados de los ensayos de celdas de humedad son consistentes con los ensayosestticos, que muestran que los relaves son relativamente lentos a reaccionar, pero quepueden lixiviar metales como zinc bajo condiciones casi neutrales. Se anticipa que en ellargo plazo (en varias dcadas), podra haber una generacin cida neta proveniente delos relaves, principalmente de algunas zonas de relaves expuestos con mayor contenido
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de sulfuro. Es por eso que, en base a esta informacin, ser necesario que el depsitode relaves cuente con un control de oxidacin y de generacin de cido a largo plazo, yque la cubierta de agua propuesta proporcione este control. En la industria minera, esbastante aceptado que el medio de control de oxidacin y de generacin de cido netoms efectivo es la saturacin de los relaves slidos. Para lograr esto, tpicamente seconstruye un depsito de relaves contenedor de agua que cumpla con las condicionesde inundacin.
Durante la operacin, habr un espejo o poza que cubra la mayor parte de los relaves,aunque habrn algunas playas en la periferia del depsito. En estas playascontinuamente se irn aadiendo relaves alcalinos frescos por pequeos perodos detiempo. Se espera que durante las operaciones no se desarrollen condiciones cidasnetas.
Los resultados de los ensayos cinticos se han utilizado para estimar las posibles cargasde los relaves expuestos en las playas, como resultado de su oxidacin bajo condicionescasi neutras en los primeros 0.5 m. A manera de comparacin, se hicieron clculostericos de la oxidacin y de los valores de lixiviacin utilizando ndices empricos deconsumo de oxgeno por parte de los relaves, dando valores similares a los predichostomando como base los ensayos de celda de humedad. Estos valores de cargas seincluyeron en el modelamiento de la qumica del agua del depsito de relaves. El ndicede produccin de zinc calculado variara de 55 a 500 mg Zn/m2/ao, tasa proporcional ala concentracin de zinc y sulfuro en los slidos. Los datos de los ensayos cinticosindican que los ndices de produccin de molibdeno son similares a los del zinc. Ladisolucin del cobre se ve limitada por las restricciones de solubilidad/pH, por lo quemuestra menos variabilidad en condiciones casi neutrales. Los ndices de produccin decobre son bajos en las celdas de humedad, teniendo un valor calculado de 5 mg/m2/ao.En el modelamiento de calidad de agua, se utiliz el lmite ms alto de los ndices deproduccin. Las evaluaciones de sensibilidad mostraron que la dimensin de las playasde relaves no afectan de manera significativa el impacto ambiental de descargaproveniente del depsito de relaves.
I.6 Qumica de la Solucin de la Concentradora
Todas las soluciones provenientes del circuito de molienda se reciclan internamente en
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la concentradora (molino), luego se descargan en los relaves o se derivan,conjuntamente con el concentrado, a las instalaciones portuarias por medio delconcentraducto. En esta seccin, se trata acerca de la qumica del agua en relacin conel asiento minero. Luego se discutir el manejo del agua en las instalaciones portuarias.
Durante la fase de operaciones, la qumica del agua de la poza de relaves sedeterminar principalmente por la calidad del agua asociada a los relaves. La calidaddel agua de la poza de relaves se determinar por las condiciones del procesometalrgico (molienda, reactivos, pH) y las caractersticas del mineral y de los relaves.En la siguiente seccin, se resume el trabajo de prueba metalrgico que se utiliz comobase de la prediccin de la calidad del agua de la poza de relaves, el cual se describe endetalle en el EIA del proyecto (Klohn Crippen-SVS, 1998).
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I.6.1 Ensayos Metalrgicos
Con las muestras de mineral de Antamina, se hizo un programa extensivo de ensayosmetalrgicos, que incluan ensayos de escala de banco y ensayos de escala piloto. Lamayora de las muestras seleccionadas para los anlisis ambientales fueron de losprogramas de la planta piloto, ya que estos ensayos a gran escala son los msrepresentativos de las futuras operaciones mineras. Se hizo un total de 37 corridas dela planta piloto en todas las muestras de mineral de cobre y de cobre-zinc.
Las corridas de la planta piloto se utilizaron par evaluar las condiciones de procesoalternativas, es decir, la adicin de reactivos, molienda, tiempo de residencia, etc. Paracada una de estas corridas, se realizaron anlisis de las caractersticas de slidos y delas caractersticas de solucin. Los slidos ensayados incluyen slidos de concentradosy de relaves. De estas 37 corridas piloto, se seleccionaron cuatro como las msrepresentativas de la hoja de flujo metalrgico preferida, las caractersticas de mineral yel rango de qumica del agua anticipado. El trabajo analtico ms detallado se hizo enlos productos de estas corridas, etiquetadas como PP (por planta piloto) 8 y 18 de cobre,y PP26 y 20 de cobre-zinc. Las muestras de relaves de esta planta piloto tambin seutilizaron para la caracterizacin geotcnica del diseo del depsito de relaves.
Los slidos de relaves y, si fue posible, de concentrados, se analizaron y ensayaronpara:
anlisis granulomtrico, densidad total, gravedad especfica yconductividad hidrulica
difusin y consumo de oxgeno, curvas de las caractersticas del agua delsuelo
metales, por el mtodo ICP y toda la roca
balance cido de base (BAB) y potencial de generacin cida neta (NAG),extraccin a corto plazo
caractersticas de sedimentacin y qumica del agua correspondiente enintervalos de perodos de ensayos de ms de 48 horas
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Adems, en el programa de ensayos cinticos, se incluyeron cinco muestras de relavesslidos, tal como se vio en la Seccin I.5.2.
Asimismo, en el programa de ensayos ambientales en muestras metalrgicas, se incluylos anlisis de las soluciones de relaves (de relaves frescos y relaves que ya han estadoalmacenados y tienen cierta antigedad) y de agua del concentrado, para obtener:
un conjunto de los metales disueltos y totales
pH, conductividad y alcalinidad/acidez
especies de cianuro y especies de azufre (tiosales) y nutrientes
toxicidad
Estos datos fueron la base de la prediccin de la qumica del agua en la poza derelaves.
Se hicieron anlisis detallados de las corridas seleccionadas de la planta piloto, lascuales se utilizaron en las primeras fases de la evaluacin de impacto. A partir de estosdatos, se seleccionaron parmetros clave para el modelamiento ms detallado de lacalidad del agua. Estos parmetros incluyen todos los parmetros para los que existenlineamientos o criterios de agua receptora o efluentes, as como otros parmetrosadicionales tiles para evaluar el impacto, como por ejemplo, dureza o nutrientes.
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I.6.2 Datos para el Modelamiento de la Calidad de Agua
En la Tabla I-2 y Tabla 1-3, se presenta un resumen de los datos obtenidos de losprogramas de ensayos de laboratorio que se utilizaron como entradas para elmodelamiento de la calidad del agua. En estas tablas, se resume la qumica del aguade los relaves para el cobre y el cobre-zinc, as como la qumica del agua delconcentrado para los concentrados de cobre y zinc, respectivamente. Estas tablas sonun resumen de los anlisis detallados descritos en el EIA del proyecto Antamina (KlohnCrippen-SVS, 1998).
Tabla I-2 Agua de los relaves
Parmetro (mg/L dis.) Mena de Cobre Mena de Cobre-Zinc
pH (unidades) 11.7 ~10
Bismuto 0.002 0.001
Calcio 221 252
Cobre 0.049 0.006
Hierro 0.021 0.062
Plomo 0.004 0.003
Molibdeno 0.251 0.055
Zinc 0.085 0.016
Amonio 0.595 0.595
Cianuro (total)
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Tabla I-3 Qumica del agua de los concentrados
Parmetro Agua con Concentrado
de Cobre
Agua con Concentrado
de Zinc
(mg/L dis.) (mg/L dis.)
Bismuto 0.011 0.011
Cobre 0.79 0.002
Hierro 17 0.05
Plomo 0.006 0.014
Molibdeno 0.064 0.015
Zinc 0.039 1.01
Amonio 0.8 0.01
Cianuro (total) 2.7 0.01
Sulfato 124 509
Al momento del cierre, se inundar los relaves, lo cual inhibir cualquier oxidacin ymecanismos de lixiviacin a largo plazo. Con el tiempo, cuando el agua de la poza sereemplace con agua fresca, la qumica del agua de la poza se aproximar a los valoresanteriores a las operaciones mineras.
I.6.3 Tratamiento de Agua
La planta de tratamiento de agua propuesta es una planta de tratamiento de calconvencional que se incorporar a las instalaciones de la planta concentradora. Se hanevaluado alternativas de adicin de lodos de alta densidad y sulfuro pero estasalternativas no se consideraron necesarias para la qumica del agua anticipada enAntamina.
Para fines de modelamiento de calidad de agua, la qumica del agua para efluentestratados se predijo en base a la experiencia que se tiene con estas plantas en minas demetal base. Esta tecnologa de tratamiento de agua es tecnologa convencional que seha implementado en minas polimetlicas de todo el mundo y por eso el rango de lacalidad de tratamiento puede predecirse con una confianza razonable. Se estima quelas concentraciones totales de cobre en el fluente variaran de 0.05 a 0.1 mg/L, con
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concentraciones disueltas de 0.02 mg/L de cobre. Se estima que las concentracionestotales de zinc en el efluente variaran de 0.1 a 0.3 mg/L, con concentraciones disueltasde zinc tal bajas como 0.05 mg/L. De igual manera, se estima que las concentracionesde molibdeno sern de 0.02 mg/L.
I.7 Clculos de Carga de la Roca de Desmonte
I.7.1 Plan de Mina
Como parte del planeamiento de minado, tambin se han desarrollado cronogramaspara la produccin de roca de desmonte y de pilas de almacenamiento anualmente. Elperodo programado para el minado es de aproximadamente 24 aos, con un perodo depre-produccin de dos aos. Las pilas de roca de mineral incluyen:
Botadero Tucush, el cual contendr 471 millones de toneladas de caliza y2.4 millones de toneladas de skarn
Botadero Sur, que comprender aproximadamente 317 millones detoneladas de caliza
Botadero Este, que contendr aproximadamente 171 millones detoneladas de caliza, 321 millones de toneladas de skarn, intrusivos yxido, y 10 millones de suelo superficial
En la Tabla I-4.REF se muestra la composicin de cada uno de los botaderos para losaos seleccionados para el modelamiento.
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Tabla I-4 Composicin del Botadero para los Aos 5, 10 y 15 (fin de la mina)
Tonelaje Acumulable por Tipo de Roca (x 1000) TotalDestino de la roca de desmonte 5 Aos (2001 a 2005)
Skarn Intrusivo Caliza Suelo Superf.xido
Botadero Este 43,486 45,695 142,051 7,174 2,755 241,161Botadero Tuchus 2,403 - 240,074 - - 242,477Botadero Sur - - 21,723 - - 21,723Presa de relaves - - 28,128 - - 28,128Berma del pie - - 3,939 - - 3,939Carreteras - - 19,066 - - 19,066Total 45,889 45,695 454,982 7,174 2,755 556,494
Tonelaje Acumulable por Tipo de Roca (x1000) TotalDestino de la Roca de Desmonte 10 Aos (2001 a 20010)
Skarn Intrusivo Caliza Suelo Superf.xido
Botadero Este 59,594 102,467 171,091 8,197 3,638 344,987Botadero Tucush 2,403 - 414,019 - - 416,422Botadero Sur - - 173,862 - - 173,862Presa de Relaves - - 28,128 - - 28,128Berma del pie - - 3,939 - - 3,939Carreteras - - 27,409 - - 27,409Total 61,997 102,467 818,449 8,197 3,638 994,747
Tonelaje Acumulable por Tipo de Roca (x1000) TotalDestino de la Roca de Desmonte Vida de la mina (24 aos)
Skarn Intrusivo Caliza Suelo Superf,xido
Botadero Este 89,010 228,329 171,091 9,786 3,656 501,872Botadero Tucush 2,403 - 469,064 - - 471,467Botadero Sur - - 316,651 - - 316,651Presa de Relaves - - 38,194 - - 38,194Berma del Pie - - 3,939 - - 3,939Carreteras - - 29,397 - - 29,397Total 91,413 228,329 1,028,336 9,786 3,656 1,361,520
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I.7.2 Clculos
Se sabe que la prediccin de la qumica del agua en campo que proviene de losbotaderos de roca de desmonte basados en ensayos de laboratorio de celdas dehumedad no es una ciencia exacta. Actualmente, estas predicciones estn sujetas ainvestigaciones y bsquedas en la comunidad tcnica. La aproximacin que se utilizaaqu es una aproximacin semi-emprica que combina los conocimientos tericos de loscontroles fsico y qumico de las pilas de roca, con la experiencia que se tiene en minasoperativas y cerradas en todo el mundo.
La aproximacin que se describe a continuacin es conservadora en lo referente a lossupuestos, y est dirigida a brindar una base razonable para identificar los posiblesproblemas de calidad de agua, las unidades de roca de desmonte con posiblesproblemas y las medidas de control necesarias que se requieren a largo plazo. A partirde estas predicciones, se ha desarrollado un plan de manejo de desechos que se dirigea todos los materiales potencialmente reactivos. Es necesario resaltar que laspredicciones de calidad de agua son una herramienta para desarrollar planes de manejode desechos, y no es una prediccin exacta de la qumica del agua en campo en todoslos puntos en el espacio y tiempo.
Durante la operacin, se utilizarn estos datos de campo para calibrar estos clculos yrefinar las actuales predicciones de calidad de agua en campo. Se espera que losvalores medidos en campo, particularmente en resumaderos individuales, varen a partirde los valores simples que se utilizan aqu. Sin embargo, es importante reconocer queel plan de manejo de desechos que se ha desarrollado brinda contingencias paracontrolar toda la roca de desmonte potencialmente reactiva durante las etapas deoperacin y cierre. Los datos de qumica del agua en campo y los datos geolgicos seutilizarn para refinar las cantidades estimadas de roca potencialmente reactiva.
Los datos de los ensayos cinticos realizados en laboratorio arriba mencionados seextrapolaron para obtener ndices de produccin en campo utilizando una serie declculos, a saber:
1. Los datos de ensayos cinticos se utilizaron para desarrollar un ndice de produccinen el laboratorio (visto anteriormente).
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2. El ndice de produccin en el laboratorio se corrigi para las temperaturas de campoms bajas aproximadamente 35% del ndice de laboratorio.
3. El ndice de produccin se ajust para el contenido de metal en slidos, utilizando elsupuesto conservador de que el contenido de metal mayor corresponde directamentea los ndices de produccin tambin mayores.
4. El plan de mina se utiliz para determinar la composicin de cada botadero endiferentes perodos de desarrollo.
5. Para calcular el ndice de produccin en campo tomando en cuenta lascaractersticas fsicas de la roca de desmonte en campo en comparacin con lascaractersticas mostradas en laboratorio, se aplicaron ciertos factores pararepresentar el rea total de la superficie de roca.
6. La carga total en cada unidad de tiempo tambin podra verse afectada por el rea desuperficie de roca lavada con agua de filtrado, generalmente entre 5% para el flujocanalizado en roca gruesa hasta 25 a 50% del total de la superficie para el rea dematerial ms fino. Para la roca gruesa, se utiliz el razonable valor conservador de15% en estos clculos.
7. Luego, los ndices de produccin calculados en campo se aplicaron a cada tipo deroca de cada botadero, para calcular la carga total.
En las Figuras I-3 y I-4, se muestra grficamente las cargas relativas de cada botaderode desmonte y pila de almacenamiento en el ltimo ao de operacin para el cobre y elzinc, respectivamente.
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Figura I-3 Cargas Relativas de los Botaderos para el Cobre Disuelto
Figura I-4 Cargas Relativas en los Botaderos para el Zinc Disuelto
I.8 Balance de Agua y Balance de Carga
I.8.1 Generalidades
La evaluacin de la qumica del agua del lugar es uno de los componentes clave en laevaluacin de los impactos ambientales del proyecto minero propuesto, tanto durante laetapa de operacin como despus del cierre. La evaluacin de la qumica del agua en
Materiales deInfraestructura
0.0%
Pilas de Alm.0.0%
Botadero Este(reactivo)
99.1%
Botadero Sur0.1%
Botadero Tucush0.8%
Botadero Sur0.0%
Botadero Tucush0.2%
Botadero Este(reactivo)
99.7%
Pilas de Alm.0.0%
Materiales deInfraestructura
0.0%
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el lugar incluye mediciones de las condiciones antes del minado y la prediccin del flujoy de la qumica del agua en los diferentes componentes de la mina.
La qumica del agua y la hidrologa de lnea base se han ido midiendo en Antamina y lasreas circundantes desde agosto de 1996. Estos datos de lnea base obtenidos desdeagosto de 1996 hasta noviembre de 1998 se han utilizado para calcular las condicionesde lnea base antes del inicio de las operaciones mineras para el modelo de carga. Porotro lado, los datos de los ensayos de laboratorio y de campo se han utilizado parapredecir la qumica del agua en las operaciones mineras. Luego, la qumica del aguapredicha en varios componentes de la mina se han superpuesto en la qumica de lneabase (es decir, en los datos de qumica del agua anteriores al inicio de las operaciones),a fin de estimar el cambio que pudiere producirse en los flujos, concentraciones deparmetros y por ltimo los impactos que estos cambios producen en el ambientereceptor.
Los clculos del cambio en la qumica del agua se calcularon utilizando un modelo decarga de masas simple (frecuentemente llamado modelo de dilucin). Tal como lo dicesu nombre, ste es un modelo conservador que se basa slo en la mezcla y la dilucin.En esta etapa de las evaluaciones, no se asume ningn beneficio de las reaccionesgeoqumicas que pudieran atenuar y mejorar la calidad del agua, como neutralizacin,precipitacin qumica y reacciones naturales de degradacin. Aunque se sabe queestos mecanismos se presentarn en varios grados, no se ha hecho la evaluacincorrespondiente para este proyecto. Por eso, la aproximacin del modelamiento dedilucin es un supuesto conservador pero razonable para una base de diseo, al menoshasta que se disponga de datos de campo para calibrar el modelo.
En el modelo de carga de masa, existen dos componentes:
el balance de agua en el cual se basan los flujos
las concentraciones y/o cargas qumicas sobre las cuales se calcula lacarga qumica (contaminante)
En la siguiente seccin, se tratar sobre la estructura de este modelo. Los datos de
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entrada y los supuestos del modelo ya se han visto anteriormente y se resumen de lasiguiente manera:
El Botadero Sur se ubica en la captacin de la Quebrada Canrash.
El Botadero Este y el depsito de relaves se ubican en la captacin de laQuebrada Ayash.
El Botadero Tucush se ubica en la captacin de la Quebrada Ayash,aguas abajo del depsito de relaves.
Existe drenaje proveniente de la roca de mina, incluyendo las pilas dealmacenamiento y las pilas de desmonte, que van hacia el aguasuperficial y subterrnea.
El drenaje proveniente de las pilas de almacenamiento de mineral de bajaley que se ubican inmediatamente al este del Botadero Sur se colectarnpara su tratamiento respectivo, si es que fuera necesario.
La qumica del agua predicha para estas pilas de almacenamiento sebasa en la extrapolacin de los datos de ensayos de laboratorio y lainformacin del plan de minado.
Existe una descarga controlada que va hacia el agua superficial delefluente que proviene del depsito de relaves, en base a la hidrologa enel ambiente receptor y la qumica del agua en el depsito de relaves.
Existe un control del pH en la descarga de los relaves al depsito, paraminimizar la disolucin y solubilidad de los metales.
Existe un sistema de coleccin de filtracin de agua subterrneaproveniente de la presa de relaves.
El agua se bombea del tajo abierto a la concentradora o a los relaves y nose descargan directamente.
la escorrenta proveniente de la planta fluye hacia el depsito de relaves.
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El agua de proceso se descarga en los relaves.
I.8.2 Estructura del Modelo
La calidad del agua se modela con un modelo de dilucin simple de hoja de distribucinque combina el balance de agua en el lugar con la qumica del agua predicha en cadauno de los componentes de la mina. El modelo de calidad de agua es un cuaderno detrabajo en Excel que consiste en 16 hojas de clculo relacionadas entre s. Cada hojade clculo estima el balance de agua y la calidad del agua en un componente especficode la zona minera, como el Botadero de Desmonte Sur, la Quebrada Antamina o la pozade relaves. En base a los estimados de flujo unitario mensual que se muestra en laSeccin 4.1.8 del EIA del Proyecto, se calculan los flujos promedio mensual. Lascontribuciones de agua subterrnea a los flujos se basan en los estimados descritos enlos Anexos M-III. Todas las cargas contaminantes se derivan tal como se describe eneste Anexo.
Al pie de la presa de relaves, se modela un sistema de coleccin filtracin de aguasubterrnea. Se asume que la filtracin proveniente de la poza de relaves vaaumentando con la elevacin que vaya alcanzando la poza durante el tiempo de vida dela mina, de 60 L/s en los primeros aos del proyecto a 1080 L/s en el ao 24. El sistemade coleccin de filtracin se modela para que retorne el mismo volumen a la pozamientras dure la filtracin, para una prdida neta de volumen de cero en la poza derelaves.
En el rea del Botadero Este, la carga modelada proveniente del botadero se divideentre la escorrenta/infiltracin y el agua subterrnea. Se asume que todos los flujos secolectarn y tratarn en el circuito de molienda (cuando sea necesario) y que el efluentetratado descargar hacia el depsito de relaves. Durante la operacin, el tratamientoconsistir en mezclar el drenaje con los relaves alcalinos en la concentradora o en lacaja de bombeo de relaves, a fin de lograr el control del pH y la precipitacin de losmetales. Se ha asumido que despus del cierre se instalar un circuito de tratamientode cal en la zona de la planta concentradora.
En la Tabla I-5, se muestran los componentes de influjo que van hacia la poza derelaves y el flujo de salida de decantacin para un ao promedio. En la Figura I-5, se
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ilustra la operacin de decantacin en la poza de relaves durante un perodo de un ao.En este ejemplo, se ve que de enero a abril el influjo pasa, esto es, el influjo es igual alflujo de salida. En el perodo de octubre a diciembre, existe un influjo neto positivo, y demayo a setiembre el influjo neto es negativo. De esta manera, la poza se opera de talforma que almacena la suficiente agua como para compensar un posible dficit de aguaque pudiere presentarse durante la estacin seca. Adems, las liberaciones dedecantacin se acortan en la estacin seca para reducir los posibles efectos adversosque pudieran darse aguas abajo.
Tabla I-5 Influjo de la Poza de Relaves y Flujo de Decantacin Ao Promedio Operacional
Volumen (milln m3) tem
Ao 5 Ao 24
Influjo Natural 15.8 15.3
Drenaje de las pilas de almac. 0.2 0
Botadero Este 0.9 1.9
Planta Concentradora 50.7 50.7
Mina 4.7 4.9
Filtracin Recirculada 9.5 33.1
TOTAL 81.8 105.9
Decantacin 15.2 15.6
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Figura I-5 Influjo Neto de la Poza de Relaves
Operacin de Decantacin de la Poza de Relaves
(Modelado para el Ao 24)
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep
Mes
Flow(m
3/s)
Influjo netoDecantac
I.8.3 Uso de Predicciones
Se sabe muy bien acerca de las dificultades inherentes referentes a la medicin yprediccin del flujo fsico y de las caractersticas (geo)qumicas de sistemas naturalescomplejos. Los datos de campo no son continuos todo el tiempo, y tampoco lo es lageneracin y el transporte de contaminantes instantneos. Los datos de ensayos delaboratorio se deben extrapolar con las condiciones de campo en base a la comprensinactual de la geologa del lugar y del plan de mina que, como se sabe, se refinar segnlo establecen los procedimientos mineros actuales. Adems, la intemperizacin de laroca de mina con el tiempo involucra una compleja gama de reacciones geoqumicas einteracciones que tambin cambian con el tiempo. Por eso, en todos los casos, laspredicciones de la qumica y del flujo se basan en procedimientos de estimacin y depruebas prcticos y rigurosos que son consistentes con la buena ciencia e ingeniera.Los anlisis de sensibilidad se utilizaron para examinar los supuestos y estimados quese utilizaron en todo el anlisis.
Es por eso que se hace hincapi en que estas predicciones de la qumica del agua
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representan los mejores estimados que puedan hacerse hasta ahora, dado lainformacin disponible y el estado actual de la industria. Sin embargo, debereconocerse que la prediccin de toda la qumica del agua del lugar durante varios aosen el futuro no es una ciencia exacta, particularmente al nivel de concentracinrequerido para la evaluacin del impacto ambiental. No obstante, lo que es muyimportante es que estas predicciones modelo se han utilizado para identificar lasprincipales posibles fuentes de efecto adverso, la ingeniera y las medidas de monitoreoapropiadas, y las medidas de diseo alternativas para minimizar los posibles impactosambientales que pueda producir la explotacin minera. A partir de las predicciones decarga de los botaderos de desmonte y de la qumica del agua de proceso, se hanseleccionado parmetros clave para un modelamiento de calidad de agua msdetallado. Estos parmetros incluyen aqullos para los cuales existen lineamientos ocriterios de efluentes o de agua receptora, y otros parmetros adicionales tiles paraevaluar los efectos que pudieran producirse aguas abajo.
Tal como se vio detalladamente en las secciones siguientes, esta aproximacin iterativadel modelamiento de la calidad de agua, de la evaluacin de impacto ambiental y eldiseo/manejo ambiental ha dado predicciones de calidad de agua y efluentescompletos para todo el tiempo de vida de la mina y para despus del cierre. Esto selogra con el diseo y la implementacin de la roca de desmonte, relaves y planes demanejo de agua (incluyendo tratamiento de agua) para despus de la vida de la mina ypara el perodo de cierre.
I.8.4 Efectos Ambientales y Lineamientos
Los posibles efectos ambientales de la mina en la calidad del agua se evalan en dosformas:
comparando los Criterios Peruanos para Efluentes Lquidos y los Criteriosde Antamina para el Efluente Lquido (tal como se define para elcomponente ambiental evaluado para la calidad del agua)
en trminos del efecto que puedan producirse en el agua que se utiliceaguas abajo, en el ambiente receptor
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En la Tabla 1-7, en la siguiente seccin, se presenta una comparacin entre los criteriospara efluentes peruanos y de la compaa. En esta tabla, tambin se incluye, a manerade referencia, los lineamientos peruanos de calidad de agua receptora.
La determinacin de los lmites de la qumica del agua receptora se basa en lacombinacin de los lineamientos peruanos y ensayos de toxicidad especficos del lugar.En el Anexo Mina M-II del EIA (Klohn Crippen-SVS, 1998), se presentan los resultadosde los ensayos realizados.
Las referencias bibliogrficas, la experiencia en otras minas y las pruebas de toxicidadque se realizaron en el rea del proyecto indicaron que los lmites de calidad de agua de0.4 mg/L de zinc y 0.05 mg/L de cobre servirn de proteccin contra la letalidad contralos peces en las aguas que se encuentran inmediatamente aguas abajo de lasdescargas del Proyecto Antamina.
Utilizando los lineamientos peruanos para calcular los lmites de concentracin en basea la multiplicacin del valor LC50 por un factor especfico del parmetro, se estim quelas concentraciones de 0.13 mg/L de zinc y 0.025 mg/L de cobre en las aguasreceptoras asegurarn que todos los elementos importantes de la comunidad biolgicaestn adecuadamente protegidos, tal como se demostr en el monitoreo en otras minas.El valor de 0.07 mg/L de molibdeno en el agua para consumo humano recomendado porla Organizacin Mundial de la Salud se utilizar como estndar para este elemento.
Los lmites arriba mencionados estn dentro del rango de los lineamientos de calidad deagua para la proteccin de aguas superficiales sensibles en el Per. Con la ayuda depruebas de toxicidad adicionales y de monitoreo de efectos en el ambiente, seconfirmar que estos lmites sigan siendo adecuados.
I.9 Prediccin de la Calidad del Agua
I.9.1 Pre-minado
En el EIA del proyecto (Klohn Crippen-SVS, 1998), se resume la qumica de agua delnea base que se utiliz para los promedios en la estacin seca y en la estacinhmeda; estos datos se actualizaron con los resultados de monitoreo de noviembre de
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1998. En la REFin Tabla I-6, se resume la qumica promedio anual de las condicionesactuales que se utilizaron en el balance de carga.
Tabla I-6 Qumica del Agua de Lnea Base
Estacin Cobre Plomo Molibdeno Zinc
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
AN-11 .0008 .0002 .0005 .003
AN-26 .0012 .0009 .0006 .006
AN-30 .0006 .0002 .0007 .003
AN-73 .0006 .0002 .0007 .003
AN-74 .0003 .0001 .0008 .005
Ro Puchca .0005 .0002 .0009 .008
Ro Maran .0001
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El modelamiento de calidad de agua se hizo mensualmente. As, se espera que pasadoel ao la qumica del agua tpica en el depsito de relaves se encuentre dentro del rangoque se resume en la REFTabla I-7. Para mayor referencia, en la columna de la manoderecha se presenta los lineamientos peruanos para la calidad del agua, a fin de mostrarque muchos de las concentraciones con efluentes se han predicho que estarn pordebajo de los lineamientos del agua receptora.
Tabla I-7 Calidad del Agua de Efluentes Tpica Mensual Predicha durante la Operacin
Parmetro Unidades Rango CriteriosEfluentesPeruanos
CriteriosEfluentesAntamin
a
Referencia:Lineamientos deAgua Receptora
pH un de pH 7 a 9 5-9 6-9
Total deslidossuspendidos
mg/L
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Se reconoce que es posible que haya perodos de varios das en los que la qumica delagua exceda estos valores predichos como resultado de problemas de operacin o decambios inesperados en el mineral o la qumica de proceso en uno o ms parmetros.Es por eso que estos valores deben acercarse peridicamente a los criterios deefluentes. Es importante enfatizar dos puntos en este anlisis de impacto ambiental deldepsito de relaves:
La qumica del agua de relaves predicha es la calidad de agua que seespera resulte de las operaciones normales, tal como se representa enlos programas de ensayos metalrgicos y geoqumicos
la poza de relaves y el sistema de manejo de aguas son losuficientemente flexibles como para que el agua slo se descargue desdeel depsito de relaves, si es que la calidad del agua cumple con loscriterios de efluentes o es mejor de lo que ellos especifican
La qumica del agua predicha se expresa en trminos de metales disueltos, de acuerdocon los Criterios Peruanos para los Efluentes Lquidos y los criterios establecidos porAntamina. Durante la operacin, donde se mantendr un valor bajo de total de slidossuspendidos, las concentraciones de metales totales son esencialmente las mismas quelos valores predichos disueltos. Debe observarse que los valores que se presentan enla Tabla REFCOMFORMATOI-7 son independientes para cada parmetro. El hecho deque un parmetro tenga un valor mximo, no significa que todos los dems parmetrosestn tambin en su valor mximo. Despus del cierre, la calidad del agua de la pozade relaves se aproximar a la qumica del agua de lnea base como el agua natural queproviene de los lugares de captacin del agua de la poza.
La ubicacin de las predicciones de agua aguas abajo se puede encontrar en el MapaM-IV-1 del EIA de Antamina (Klohn Crippen-SVS, 1998).
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I.9.3 Ao 5
En la REFTabla I-8 se presenta la qumica del agua modelada en estaciones deprediccin seleccionadas para el cobre, plomo, molibdeno y zinc. No se presentan losresultados de modelos para parmetros para los cuales no existen cambios tomandocomo base los valores del EIA previo, como cianuro, nitrato de amonio, etc. Losresultados presentados son concentraciones en mg/L promediados sobre el ao deoperacin 5. Las concentraciones predichas son consistentemente menores a losvalores establecidos en los lineamientos de calidad de agua y, por lo tanto, logran laproteccin de la vida acutica y del agua para consumo humano (para el Molibdeno).
Se anticipa que la qumica del agua de los relaves no variar en gran medida al trminode la vida de la mina. Es posible que la qumica del drenaje y el volumen del drenajeproveniente de los botaderos de desmonte varen con el tiempo. Tal como se muestraen la Tabla I-4REFREF, los botaderos de desmonte se construirn al trmino de la vidade la mina. Esto conllevar al incremento de carga con el tiempo, principalmente comoresultado del tonelaje total de roca. Aunque la qumica del agua cambiar con laaceleracin de los procesos de oxidacin, la roca de desmonte es relativamente lenta enreaccionar y se prev que no habr condiciones cidas netas durante la operacin nidurante el cierre.
No se espera que las concentraciones de plomo desciendan en gran manera en laQuebrada Ayash, aguas abajo de la poza de relaves, ya que la mayor parte delmodelamiento de la carga de plomo se hizo en base a antecedentes, no en base a otrasoperaciones mineras. Esto puede verse como una comparacin con los valores de laqumica del agua de lnea base que se muestran en la SeccinREF I-9.
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Tabla I-8 Qumica del Agua Receptora Modelada en el Ao 5
Estacin Cobre Plomo Molibdeno Zinc
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
AN-11 .009 .001 .043 .039
AN-26 .008 .002 .039 .039
AN-30 .008 .001 .038 .035
AN-73 .006 .001 .032 .030
AN-74 .002 .0004 .009 .012
Ro Puchca .0009 .0003 .0035 .010
Ro Maran .0001
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Figura I-6 Variacin en la Qumica del Agua Receptora en el Modelo del Ao 5
I.9.4 Ao 10
En la REFTabla I-9, se muestra la qumica del agua modelada durante las operacionespara el ao 10. En comparacin con el modelo del ao 5, las concentraciones en laQuebrada Ayash y aguas abajo son similares. Esto resulta razonable, ya que no existeun cambio en la concentradora y el agua de relaves, por lo que se ha hecho unaprovisin para el tratamiento en la concentradora del drenaje del Botadero Este antes dela descarga con relaves en la poza de relaves.
Las concentraciones en la Quebrada Carash y aguas abajo tambin son similares al ao5, con la pequea diferencia de que muestra valores de molibdeno ligeramentemayores. Para el ao 10, habr una pequea carga conservadoramente predicha parala caliza en los Botaderos Tucush y Sur. Sin embargo, las concentraciones predichasan son muy bajas en el ambiente receptor y son consistentes con la proteccin de losrecursos de agua receptora.
Dilucin a lo largo de la Q. Ayash
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
OctubreNoviembreDiciembreEneroFebrero MarzoAbril Mayo Junio JulioAgostoSetiembre
Mes
ZincConcentration(mg/L))
DecantacinAN-11
AN-26
AN-30
AN-73
AN-74
Ro Puchca
Ro Maran
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Tabla I-9 Qumica del Agua Receptora Modelada para el Ao 10
Estacin Cobre Plomo Molibdeno Zinc
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
AN-11 .01 .002 .049 .044
AN-26 .009 .002 .044 .044
AN-30 .008 .001 .044 .040
AN-73 .007 .001 .036 .033
AN-74 .002 .0004 .011 .013
Ro Puchca .001 .0003 .004 .012
Ro Maran .0002
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(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
AN-11 .010 .002 .052 .047
AN-26 .010 .002 .047 .046
AN-30 .009 .0015 .0547 .042
AN-73 .007 .0013 .038 .035
AN-74 .002 .0004 .011 .014
Ro Puchca .001 .0003 .004 .011
Ro Maran .0002
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sobre las condiciones de pre-minado
Tabla I-11 Qumica del Agua Receptora Predicha para Despus del Cierre
Cobre Plomo Molibdeno Zinc
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
AN-11 .002 .002 .011 .019
AN-26 .002 .002 .01 .02
AN-30 .001 .003 .01 .016
AN-73 .001 .002 .009 .015
AN-74 .006 .0007 .003 .008
Ro Puchca .0005 .0004 .002 .009
Ro Maran .0001 .0001 .0003 .001
AN-70 .004 .0004 .025 .11
AN-71 .002 .0002 .005 .015
AN-72 .002 .0003 .004 .014
Ro Mosna .0008 .0003 .001 .013
Lineamientos delagua receptora
.025 .03 .07 .13
Anexo1