seminario de tesis Seguridad y medio ambiente

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INTERCADECONSULTANCY & TRAINING

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DRENAJE ACIDO DE MINAS

Ing. Max Kobek Toledo

Consultor Intercade

TALLER

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Ing. Max Kobek Toledo - [email protected] – Consultor Internacional Intercade

�Piscinas a escala piloto�Posterior expansión a escala real�Mina de uranio�Ubicación: norte de Australia�Remoción de elementos de interés en el soluto

• Uranio en la forma de UO22+

• Magnesio2+

• SO42-

• Mn2+

ERA consultores inicialmente construyó un wetland aescala piloto.

TRATAMIENTO DE DAM EN HUMEDALES (WETLANDS)

RANGER MINE, NORTE DE AUSTRALIA

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�Objetivo

• Evaluar la efectividad del tratamiento de agua.

�El sistema consistió en tres celdas en serie.

�Capacidad: 10 000 m3

� El agua era pasada a través del wetland para probar su

comportamiento.

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�La mayor parte del uranio fue removida.

�Basado en estos buenos resultados para uranio, este piloto fueexpandido.

�El wetland resultante de uso actual fue construido en 1995.

�Es uno de los más grandes de Australia.

�Consiste en siete piscinas de baja profundidad (de 1,0 a 1,5 m)en serie.

�Dimensiones: 250 m de largo y 350 m de ancho.

�Largo total del recorrido del flujo: 1 km.

�Capacidad: 50 000 m3.

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Ranger Mine, cerca de Jabirú, Territorio del Norte (Australia).

Vista aérea de la piscina de retención N.º 1

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Sistema de circulación del flujo en la piscina de

retención N.º 1

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RESULTADOS

�Ha mostrado efectividad en la remoción de U, Mn y

nitratos con movimiento de flujos a ritmo de 3000 m3/día.

�El agua tratada es posteriormente dispuesta mediante

inundación y un sistema de spray.

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WETLANDS EN FUNCIONAMIENTO

Woodcutters Mine, Territorios del Norte, Australia

�Mina de plata, plomo y zinc.�Ubicación: 80 km al norte de Darwin.�Sistema de wetlands construidas y un cauce de canal

natural.

�Antes de descargar el agua de mina al esteroWoodcutters, este efluente (que contiene altos niveles demetales disueltos y como partículas) pasa a través de unapiscina primaria de sedimentación para remover laspartículas y, posteriormente, es conducido a través de unwetland construido.

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� El estero Woodcutters que pasa por el interior de la propiedad

minera ha sido transformado desde un pequeño flujo natural

intermitente en un cauce de flujo permanente para propósitos de

tratamiento del efluente ácido.

� En ese cauce ha crecido, de manera natural, abundante

vegetación acuática que proporciona la última etapa de refinado al

agua de mina que proviene de las piscinas anteriores.

�Los cálculos realizados respecto de la eficiencia de este sistema

han demostrado que más de un 90% del cadmio, manganeso,

plomo y zinc, inicialmente presentes, son removidos del sistema.

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CASO ESTUDIO PANEL WETLANDS

Tratamiento en humedales en Elliot Lake (Ontario, Canadá)

� El sitio de estudio del panel wetland se ubica en Elliot Lake (OntarioCanadá).

� La cuenca se encontraba inundada por 236 000 ton de relaves deuranio, aproximadamente, con contenido de pirita debido a underrame accidental ocurrido en la década de los años cincuenta.

� Un dique de castores creó un lago artificial que sumergió aprox. el88% de los relaves.

� En la actualidad, existe unas 1,6 ha de relaves en el extremo oestede la cuenca que no han sido sumergidos.

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� Un estudio del MEND identificó dos zonas dentro del wetlandnatural: del Sector Este (anaeróbica zona de agua profunda) y dela parte Central y Oeste (zona aeróbica y de poca profundidad).

� En la Zona Este, la profundidad del agua varía de 0,4 a 1,4 m deprofundidad, mientras que el agua en la Zona Central y Oestevaría entre 0,1 y 0,5 m.

� La Zona Central/Oeste se encuentra cubierta por densavegetación.

� Excepto por el extremo este del agua abajo, el piso entero de lacuenca estaba cubierto de relaves piríticos.

� El agua de poros de los relaves mostraba un pH de bajo a neutro(de 2,1 a 7,5).

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�La cuenca entera estaba cubierta de una materiaorgánica en descomposición de unos 0,4 m a 4 m deprofundidad, previo a la liberación de los relaves.

�En el wetland, el volumen total de agua se estimaba en24 000 m3 y la descarga promedio anual de la cuencase estimaba en 4,4 l/s.

�El agua en el extremo oeste vegetado del wetland eramoderadamente más ácida y contenía de baja a mediaconcentraciones de fierro (de 1 a 80 mg/l) y sulfato (de50 a 1000 mg/l).

�En las partes centrales y en el este de la cuenca, losrelaves estaban permanentemente sumergidos.

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�El agua en las áreas más profundas era moderadamentealcalino (pH de 6,2 a 9,8) y contenía bajo fierro (0,002 a 0,4mg/l) y sulfato (50 a 100 mg/l).

�Un flujo de agua subterránea de aproximadamente de 2 a 8%del total del volumen almacenado se identificó en el sitio bajoestudio.

�El agua subterránea era principalmente relaves derivados yligeramente ácido a neutro (pH de 5,7 a 7,8).

�La química del agua subterránea poco profunda mostrababaja acidez (de 10 a 200 mg/l como CaCO3), variablealcalinidad (de 0 a 1400 mg/l de CaCO3), fierro (de 0,5 a 70mg/l), sulfato (de 800 a 1500 mg/l) y alto radio-226 (de 280 a10 900 mBq/L).

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�Basado en esta química parece ser que algo de esa aguasubterránea era netamente alcalina, lo cual podríaexplicar la capacidad del wetland para controlar el pH.

�El estudio observó que los relaves no saturadosexpuestos estaban siendo oxidados en la superficie ycerca de la napa de agua.

�Los relaves sumergidos en zonas no profundas estabansiendo oxidados en la zona de la raíz de la cubiertavegetal.

�El drenaje de superficie y de agua subsuperficial de lasáreas oxidadas era ácido (pH de 3,4 a 5,5).

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�La caracterización microbiana del wetland reveló que lasbacterias reductoras del sulfato (SRB) estaban presentesen todo el suelo y sedimentos de todo el wetland.

�Los fuertes olores sulfhídricos en aguas superficialesprofundas y en aguas subterráneas de baja profundidadproporcionaron evidencia de la reducción bacterial delsulfuro.

�La bacteria oxidante del sulfuro, tal como la Thiobacillusferrooxidans fue hallada en cantidades significativas enlas zonas oxidadas del wetland.

�No se pudo apreciar la tendencia en especiación desulfuro.

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�Las concentraciones de sulfuros y sulfatos eran variables entodas las áreas del wetland.

�Se encontró que la vegetación del wetland estaba tomandometales en concentraciones significativas.

� Este proceso ocurrió en todas las especies vegetales.

� No se evidenció toxicidad en esas plantas.

�Los resultados de monitoreo del agua de descargaconfirmaron que el sistema de cobertura wetland/agua en lacuenca del Panel Wetland efectivamente controló el drenajeácido de los relaves piríticos de uranio, parcialmentesumergidos.

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�No se observó mejora en la calidad del agua superficialen las zonas oxidadas de baja profundidad, en elwetland donde tanto la data del agua superficial como lade la subterránea indicaban que la vegetación estabaoxidando el subestrato en lugar de estar proporcionandotratamiento.

�El DAM de las áreas expuestas y sumergidas ensectores de baja profundidad parece haber tratado pordilución y mezclado con agua limpia.

� Se estima que el DAM fue diluido por un factor de 6 a10 veces.

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�Hasta un 96% del fierro liberado debido a la oxidación y

en el proceso de generación de DAM se estima que fue

retenido en el wetland.

�Similares tendencias se observaron en los otros

metales, incluyendo calcio y radio-226.

�El MEND concluyó que el sistema del Panel Wetland

continuaría controlando la acidez y concentraciones de

metales mientras la cubierta de agua fuera mantenida.

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�Se concluyó además que el desempeño del wetland

mejoraría si todos los relaves estuvieran

completamente sumergidos.

�Este estudio confirmó que las cubiertas de agua de

poca en combinación con wetlands naturales tienen el

potencial de permitir un walk-away (abandono) con

mínima mantención.

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CLOVERDALE MINE, WESTERN (AUSTRALIA)

CARACTERIZACION Y PREDICCION DE DAMUN CASO PRACTICO

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�Cloverdale es una de varias mina de sal operadas por IlukaResources Ltd. en el SW del oeste de Australia.

�Las minas se ubican en suelos profundos y arenososformados por regresión marina y eventos de transgresiónentre 1,5 y 2,3 millones de años atrás.

�El DAM es un riesgo potencial de estos sitios y estátípicamente asociado al material pirítico framboidal en lostaludes del tajo, en la mena y en la sobrecarga.

�En las etapas tempranas de planificación de la minaCloverdale, se llevó a cabo un levantamiento detallado paramapear el alcance de los materiales generadores de ácidodentro del cuerpo mineralizado y áreas adyacentes.

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�El material generador de ácido se clasificó como suelosactuales ácidos sulfatados (AASS) o potenciales suelosácidos sulfatados (PASS).

�La primera fase del levantamiento involucró unprograma de perforación de sondajes deaproximadamente 0,5 perforaciones por hectárea, sobretoda la superficie del recurso mineral (224 ha).

�Las perforaciones se extendieron por 2 m bajo el pisopropuesto del tajo y se extrajo muestras que serecolectaron cada 1 m en intervalos verticales.

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�Un total de 112 perforaciones fueron realizadas,

obteniéndose 2232 muestras para el análisis en esta fase.

�Los resultados se usaron para identificar preliminarmente

áreas significativas conteniendo suelos ácidos sulfatados.

�En la segunda fase del levantamiento, los sondajes se

intensificaron a 1,5 perforaciones por hectárea para

delinear más precisamente la distribución horizontal y

vertical de los AASS y PASS al interior de la sobrecarga,

de la mena y de los materiales del piso del tajo.

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�Las muestras se recolectaron a 1 m en intervalosverticales en las zonas no generadoras de ácido, y aintervalos de 0,5 m en zonas que se sabía conteníansuelos ácidos sulfatados, resultando un total de 2778muestras recolectadas.

�Un total de 239 perforaciones fueron realizadas, mientrasse tuvo que analizar 5010 muestras.

�Todas las muestras fueron analizadas por pH de terreno ypH peróxido de terreno (pHFox). El pHFox es comparableal test de terreno NAG y es determinado por oxidación dela muestra con peróxido antes de medir el pH.

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�Los análisis de sulfuro se llevaron a cabo en muestrasseleccionadas, usando el método de sulfuro reducible decromo (SCr), el cual no está sujeto a interferencias desulfuro orgánico o sulfatos.

�Adicionalmente, los suelos clasificados como AASS (conpH de terreno < 4,5) fueron analizados por su acidez totalactual (TAA).

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�Los resultados del SCr fueron usados para establecer larelación entre los contenidos de pirita y el pHFox, demanera que un modelo 3D de PASS (con SCr > 0,03%)pudiera ser desarrollado sobre el área de la minausando la data de las 5010 muestras.

�El modelo 3D entregó una representación precisa dedistribución y volumen de suelo ácido sulfatado alinterior del tajo y los materiales circundantes.

�El levantamiento de data y el modelo 3D de materialesgeneradores de ácido apoyaron a la alta administraciónde la mina para que comprenda el posible alcance de lostemas asociados a DAM en la mina Cloverdale.

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�Los planificadores de mina han usado esta informacióndurante el desarrollo de la programación minera paraminimizar el impacto del DAM, asociado con laevacuación de aguas del tajo, la explotación minera y elmanejo de materiales generadores de ácido.

�La información ha sido usada también para estimar loscostos de manejo de DAM (tales como costos detratamiento), durante operaciones y el impactoeconómico general sobre el proyecto.

�Un Plan de Manejo del DAM fue desarrollado para lamina y así entregar las bases y pautas para el manejodiario de los materiales generadores de ácido a lo largode la vida de la mina.

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MOUNT MORGAN MINE, QUEENSLAND AUSTRALIA

TRATAMIENTO ACTIVO DE DAM

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MOUNT MORGAN MINE, QLD (AUSTRALIA)

Antecedentes

�Mina de cobre, oro y plata.

�Operaciones entre 1882 y 1981 (99 años de operación)

�Usó explotación subterránea hasta 1927, con

posterioridad se usó explotación a tajo abierto.

�Producción total entre 1882 y 1981: 262 ton de oro, 37

ton de plata y 387 000 ton de cobre.

�El proceso productivo incluyó fundición.

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�El tajo contenía aguas altamente ácidas con contenido demetales.

�La predicción es que existe un 50% de probabilidad (P)

que esta agua rebalse hacia el río Dee adyacente.

El desafío

�Mantener el agua del tajo a un nivel máximo operacionalpara reducir la (P) a 5% en los próximos 5-10 añosdurante los trabajos de rehabilitación, con los que sereducirá sustancialmente el volumen de agua ingresando

al tajo.

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Lastre

LastreLastre

Tajo retrollenadocon relaves y con cubierta de agua

Modelo conceptual del flujo de aguas subterráneas

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�El DAM será tratado por neutralización química ydescargado al río adyacente.

�Las especificaciones de diseño de la planta de tratamientorequirieron del cálculo de la demanda de neutralizante parael DAM y la selección del neutralizante adecuado, entreuna variedad de alternativas potencialmente neutralizantes.

�La adición progresiva de lechada de cal al tajo permitió laemoción de metales en función del pH.

�La tabla siguiente muestra el porcentaje de metales claveque permanecían en solución en función del pH. Estosfueron removidos con el aumento gradual del pH.

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Modificación del pH del agua del tajo con la adició n de lechada de cal

Con la modificación del pH, se logra la remoción de metales clave

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�El fierro, el aluminio y la mayor parte del cobre fueronremovidos mientras el pH incrementó de 2,8 a 5,5.

�Cerca del 20% del zinc se mantenía en solución en pH

5,2.

� Su precipitación se produjo con pH 7,2. Sin embargo,solo con pH 9, el manganeso fue removido de la solución.

�La cantidad de aluminio en solución comenzó aaumentar a medida que el pH excedía 9,5.

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�Los tests de investigación identificaron tres valores de

pH (7,5; 8,5 y 9,0) como potenciales valores para el

tratamiento final.

�Si no se hubiese requerido remover manganeso con el

valor de pH 7,5; habría sido suficiente para el

tratamiento final.

�A ese pH (7,5), las concentraciones de Al, Cu y Zn (que

son los metales más tóxicos) se habrían reducido a

niveles muy bajos.

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�La remoción completa del Mn necesitaría de pH 9 ==�

se requeriría duplicar la cantidad de cal requerida.

�Esto implicaría un aumento en los costos por mayor

consumo.

�Sin embargo, dado que el Mn es poco probable que

representara un riesgo toxicológico relevante a la biota

aguas abajo, la remoción completa del Mn fue

considerada como no necesaria.

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�Los tests de neutralización, en conjunto con la estimaciónde costos de suministros, indicaron que una planta deuna sola etapa usando cal como reactivo que sería laforma de tratamiento más costo-efectiva. Esta se muestraen la Fig. 16 siguiente:

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�Un sistema de dos etapas de cal y caliza no sería costo-

competitivo en virtud del costo combinado de capital y de

operación de dos sistemas de suministro de reactivos.

�La planta de tratamiento que será mostrada en la

imagen siguiente (Fig. 17) incorpora un reciclado de

lodos de alta densidad (HDS) y fue construida en 2006

para comenzar su instalación en 2007.

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Fig 17. Pit water treatment plant adjacent to the AMS-fille d open pitar Mt Morgan (March 2006).

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�Si fuera necesaria la remoción de Mg y SO4 para reducirla carga de salinidad, entonces dosificando con cal hastapH 10,8 sería una opción; la cual es el único reactivoadecuado para este propósito. (Otros reactivos como lacalcita o la magnesita no producen ph suficientementealtos).

�Por lo tanto, esta opción con cal sería la técnicamentefactible, solo que incrementaría sustancialmente elconsumo de cal y el costo, dadas las altasconcentraciones de Mg.

�La remoción de los mayores iones de sales remanentesdespués del tratamiento con cal sería mejor facilitada conel uso de osmosis reversa, un método que tambiénremovería el Mn remanente de la solución.

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TRATAMIENTO DE DRENAJE ACIDOVIA LODOS DE ALTA DENSIDAD (HDS)

“Proyecto Modificación Sistema de Manejo de Aguas de Contacto del

Depósito de Lastre Norte”

Los Andes (Chile)

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�Objetivo del proyecto

Disponer de una solución para el tratamiento de las

aguas de contacto de los depósitos de lastre en el

escenario de producción PDA Fase I y permitir la futura

expansión de División Andina.

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Región de Valparaíso, provincia y comuna de

Los Andes, aproximadamente a 55 km en el este de la ciudad de Los Andes y a unos 3500

msnm.

Localización del proyecto

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�Se explota un yacimiento cuyo mineral es procesado

mediante la flotación convencional para producir

principalmente concentrados de cobre.

�La minería subterránea comenzó en 1970, mientras que

la minería a tajo abierto, a principios de la década de los

años ochenta.

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INFORMACION GENERALNo se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.

Codelco Chile

CodelcoNorte

Andina VentanasEl SalvadorTeniente

Nombre Codelco Chile División Andina

Altura Saladillo: 1500 msnm. Sur Sur: 4200 msnm

Productos principales Concentrados de cobre y molibdeno

Minas Sur Sur, Don Luis y Mina Subterránea

Sistema de Explotación A tajos abierto y subterráneo

Tratamiento 7200 toneladas diarias

Producción 250 000 toneladas de cobre fino al año

3600 toneladas de molibdeno

Reservas 2000 millones de toneladas

Ley promedio 1,0% cobre - 0,02% molibdeno

Dotación promedio 1200 trabajadores

35 00 trabajadores de apoyo a laproducción

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�También cuenta con un tranque de relaves ubicado en el

sector de Ovejería, región metropolitana de Santiago.

�La extracción actual es 72 000 tpd de mineral,

produciendo unas 250 000 tcf, representando el 18% de

la producción de Codelco.

�La expansión a 94 000 tpd se encuentra en su etapa

final de construcción.

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ESTRATEGIA DE DESARROLLO DEL PROYECTO

Habilitación del Depósito de Lastre Norte (DLN) enetapas:

• Etapa I: botadero hasta el punto de nominado “ElChivato”.

• Otras etapas: botadero hasta la cercanía de losespesadores (ver imágenes).

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DESCRIPCION DE OBRAS

� Etapa I. Botadero “El Chivato”

•Obras de captación y desvío aguas claras de las laderas•Obras de captación aguas de contacto de DLN•Conducción de aguas de contacto•Planta de tratamiento HDS 500 l/s (Cordillera)

� Etapa II. Botadero DLN cercano espesadores

•Obras de captación y desvío aguas claras de las laderas•Obras de captación aguas de drenaje del DLN•Conducción de aguas de contacto•Planta de tratamiento HDS de 500 l/s y 1000 l/s(Cordillera y Lagunitas)

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DESCRIPCION DE OBRAS ETAPA 1:PROYECTO A10M205

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DESCRIPCION DE OBRAS ETAPA 2:PROYECTO A10M205

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�En esta instancia, el proyecto solo considera llevar a cabo

la Etapa I. Esta fue evaluada ambientalmente vía DIA.

�El sistema de manejo de aguas de contacto del DLN

Etapa I permitirá cubrir aproximadamente los cinco

primeros años de operación del depósito hasta completar

la capacidad transitoria de 200 millones de toneladas.

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Continuidad operacional

�Tener el proyecto operativo en enero de 2014 para contar

con depósito de lastres.

• Cumplir compromisos ambientales.

• Contar con periodos de capacidad remanente para el

tratamiento de otras aguas de contacto.

ASPECTOS MAS RELEVANTES DE LA ETAPA I

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Continuidad operacional

� Mejorar el conocimiento.

• Conocer y estudiar el detalle del fenómeno de aguasde contacto en el depósito.

• Conocer mejor el comportamiento del proceso HDSpara el diseño de la planta Lagunitas.

Monto de la inversión: $ 100 millones

ASPECTOS MAS RELEVANTES DE LA ETAPA I

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OBRAS DE DESVIOS Y CONDUCCIONES DE AGUAS CLARAS

Isométrico de captaciones puntuales

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ETAPA 1. MAQUETA HDS PLANTA CORDILLERA, PROYECTO A10M205

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ETAPA 1. PLANTA DE TRATAMIENTO 500 L/S, PROYECTO A10M205

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AConc.

ARelaves

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Caudales de aguas de contacto proyectadas en barrer a cortafugas del DLN Etapa 1: serie histórica.

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Fin de caso estudio

Caudales de aguas de contacto proyectadas en barrer a cortafugas del DLN Etapa 1: cinco años móviles más húmedos.

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DRENAJE ACIDO DE MINAS:TRATAMIENTO

CONVENCIONAL VS. LODOS DE ALTA DENSIDAD (HDS)

COSTOS REFERENCIALES(MEND 1994)

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�Los costos no consideran ingenierías.

�La información considera planta ya diseñada, lista para suconstrucción y operación.

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�Los costos de capital y de operación dependen del flujo tratado.�Las relaciones no son lineales. Los valores son sitio-específicos, cada sitio tiene flujo con características particulares.

PLANTA DE TRATAMIENTO CONVENCIONAL

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� Los costos son sitio-específicos que dependen, entre otras, de lasvariables mostradas en la Tabla 1 (anterior), particularmente lascantidades de reactivos y energía usada.

� Las cantidades y los tipos de reactivos dependerán de lascaracterísticas de cada flujo tratado.

PLANTA DE TRATAMIENTO HIGH DENSITY SLUDGE (HDS)

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La mina Benambra en East Gippsland (Victoria) fue operadapor Denehurst Limited como una mina subterránea demetales base entre 1992 y 1996. En este periodo se produjolo siguiente:� 927 000 ton mena procesada� 700 000 ton relaves sulfurados al tranque

Desde el año 1998, Victorian Dept. of Primary Industries-Minerals and Petroleum ha sido responsable por el sitio y,recientemente, ha manejado un exitoso programa derehabilitación.

WATER COVER: BENAMBRA TAILINGS DAM, VICTORIA

OTROS CASOS ESTUDIO

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Esta labor del Victorian Dept. ha contado con la asesoría

experta de Earth Systems.

Objetivo

Desarrollar una detallada estrategia de rehabilitación para

restablecer el lugar lo más cercanamente posible a las

condiciones de preminado.

El riesgo ambiental clave era el potencial de generación de

DAM desde los relaves.

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El tranque de relaves Benambra fue diseñado del punto devista ingenieril como una estructura competente para retenciónde agua.

Sin embargo, los relaves fueron depositados a través de unspigot central, produciendo una batimetría irregular de losrelaves, como consecuencia la profundidad de sus aguasvariaba de 0 a 8 metros, quedando en algunos sectores losrelaves expuestos al aire (potencial de oxidación).

Por lo tanto, de aquí nace el primer objetivo de larehabilitación: manejar el DAM creando una cubierta de aguapermanente sobre los relaves y utilizando sistemas detratamiento pasivo para tener un control sobre la calidad delagua a largo plazo.

Esto se logró con las siguientes actividades:

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�Los canales de desvío alrededor del tranque fueron

removidos para permitir el acceso de agua al tranque.

Esto facilita la mantención de la cubierta permanente,

con una mínima profundidad de 2 m y proporcionar

dilución al agua de los relaves.

�Construir un vertedero para controlar las salidas de agua

y contribuir a mejorar el comportamiento geotécnico de

los muros, asegurando permanentemente una

profundidad de 2 m de agua.

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Los relaves fueron nivelados y cubiertos con arena caliza paraevitar la resuspensión de los relaves en la columna de agua yasí minimizar el potencial de oxidación cerca de la superficie dela cubierta de agua.

Una capa de material orgánico se instaló sobre la caliza paraproporcionar una barrera adicional, prevenir la resuspensión derelaves e inhibir así la migración de oxígeno disuelto desde lacolumna de agua hacia los relaves, minimizando la posterioroxidación.

Instalar vegetación alrededor del perímetro del tranque paraasegurar un ingreso constante de materia orgánica (hojassecas, etc.) al tranque vía descomposición natural y de estamanera promover las condiciones de reducción (consumo deoxígeno), minimizando la interacción entre el oxígeno disueltoen la columna de agua y los relaves.

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Se instaló sistemas pasivos de adición de alcalinidad en

los drenes y cursos menores de agua hacia el tranque

para elevar de manera natural el pH de esos cursos a

valores casi neutros antes de entrar al tranque. Esto

asegura bajas concentraciones de metales en las aguas

del relave.

El muro del tranque fue reforzado para crear un talud con

pendiente 4:1 (H:V) aguas abajo y mantener la estabilidad

geotécnica en el evento de registrarse un sismo máximo

creíble.

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FALLAS ESTRUCTURALES:CASOS DE TRANQUES

DE RELAVES

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FALLAS DE TRANQUES

FECHA UBICACIÓN TIPO DE INCIDENTE DESCARGA IMPACTO

ene-00 Baia Mare Rebalse por lluvia 100.000 m3 Contaminación Rio Tisza (Hungría)

Rumania intensa Relaves cianurados agua potable, población 2 millones

abr-99 Placer, Derrame por daño en 700.000 ton 51 Has de arrozales inundados

Filipinas Ducto de Concreto Relaves cianurados 17 viviendas enterradas

dic-98 Huelva, España Falla por lluvias 50.000 m3 de aguas

ácidas y tóxicas

abr-98 Los Frailes, Falla tranque 5 millones m3 de Miles de Has de suelos agrícolas

España aguas y soluciones cubiertos de soluciones

tóxicas

oct-97 Pinto Valley Falla de talud 230000 m3 de !6 has de suelos cubiertas

Arizona, US relaves y lastre

ago-96 El Porco, Bolivia Falla tranque 400.0000 ton Rio Pilcomayo, contaminado en

en 300 kilómetros

mar-96 Marcopper Falla antiguo túnel 1,5 M ton Evacuación de 1.200 residentes

Filipinas de drenaje

dic-95 Golden Cross Movimiento del tranque No hubo No hubo

Nueva Zelandia

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FECHA UBICACIÓN TIPO INCIDENTE DESCARGA IMPACTOS

sep-95 Placer, Falla fundaciones 50.000 m3 12 fallecidos,Filipinas contaminación costera

ago-95 Omai, Guyana Erosión interna del dique 4,2 M m3 Rio Essequiborelave cianurado contaminado 80 km

feb-94 Merriesspruit, Colapso muro por lluvia 600000 m3 17 fallecidosSudAfrica daños a, poblado

ene-92 Padcal, Luzon Colapso muro y fundaciones 80 M ton ?Filipinas

abr-88 Jinduicheng, Colapso de muro por bloqueo 700000 m3 20 fallecidosChina de vía de evacuación

ene-88 Tennessee, Falla muro por falla de 250000 m3 ?Consolidada, USA ducto de salida

may-86 Itabirito, Colapso de muro 100000 ton Relave fluyó 12 km por río

Minas Gerais, Brasiljul-85 Stava, Italia Falla tranque por construcción 200000 m3 268 fallecidos

inadecuada de ducto de decantación

FALLAS DE TRANQUES

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FECHA UBICACIÓN TIPO DE MINERAL CAUSA DE FALLA FATALIDA DES

Año 1928 Barahona, Chile Cobre Terremoto 54

Año 1937 Dos Estrellas, Mexico Oro Talud inestable 70

Año 1965 El Cobre, Chile Cobre Terremoto 200

Año 1966 Aberfan, UK Carbón Talud inestable 144

Año 1970 Mulufira, Zambia Cobre Colapso Mina 89

Año 1972 Buffalo Crrek, USA Carbón Falla por Filtraciones 125

Año 1974 Bafokeng, SudAfrica Platino Falla pr Filtraciones 12

Año 1985 Stava, Italia Fluor Talud inestable 268

Año 1986 Huangmeishan, China Fierro Filtracion y talud inestable 19

Año 1993 Marsa, Perú Oro Rebalse sobre muro 6

Año 1994 Merriespruit, SudAfrica Oro Rebalse sobre muro y 17Talud inestble

TOTAL DE FATALIDADES > 1000

FALLAS DE TRANQUES Y FATALIDADES

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PERDIDAS FINANCIERAS Y DE MERCADO ASOCIADAS A FALLAS DE TRANQUES

DE RELAVES (AÑO 2000)

TRANQUE Perdidas directas o Perdidas acciones Accione s Cierre de indirectas USD $ M en el mercado y Reclamos Mina

Omai (1995) 15 -23% USD $ 50 M No

(USD $ - 188)

Los Frailes (1998) España 113 -35% Pendiente No

(USD $ - 68)

Marcopper (1996) 43 N/A Sin Info Si

Filipinas

Golden Cross (1995) 53 N/A USD $ 60 Si

Nueva Zelandia

Pinto Valley (1997) 30 N/A Sin info No

Arizona, USA

Promedio > 50 -29% USD $ 55 P(Cierre): 0,4

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EVALUACION DEL RIESGO: CONSIDERACIONES

�Pérdida corporativa promedio por falla: > $ 50 millones.

�Costo del riesgo esperado: 10 x 10-3 x $ 50 M = $ 0,5 M.

� Invirtiendo un adicional de $ 0,5 M, se podría prevenir un

desastre (o reducir su probabilidad de ocurrencia).

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Algunas recomendaciones para reducir las fallas de

tranques de relaves:

� No optar por la oferta de construcción más económica.

� Destinar dineros a monitoreo (ejemplo: 4 veces/año).

�Contratar un inspector durante la construcción del

tranque.

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ASPECTOS RELEVANTES DEL CIERRE DE TRANQUES DE RELAVES

�Estabilidad física de sismos

�Control del material particulado

�Manejo de filtraciones

�Manejo de aguas claras

�Control de AMD y disolución de metales

�Impactos potenciales sobre aguas subterráneas

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�Instalación de un wetland con flujo vertical para tratar de

manera pasiva los escurrimientos desde la base del muro

del tranque.

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Resultado�Las obras de rehabilitación del tranque de relaves se

implementaron en 5 meses el año 2006.

�Se logró una cubierta permanente de agua sobre losrelaves, con un sistema automático de monitoreo decalidad de agua que se encontraba en proceso deinstalación.

�La vegetación alrededor del perímetro del tranque y elestablecimiento de un sistema de remediación biológicaautosostenible pasiva al interior del tranque asegurarán el

tratamiento a través de un proceso natural biológico.

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Vista aérea del tranque Benambra durante el proceso de rehabilitación.

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WOODCUTTERS MINE, TERRITORIOS DEL NORTE (AUSTRALIA)

ACCIONES DE CIERRE PARA EL CONTROL DE DAM

Antecedentes

�Mina de plata, plomo y zinc.

�Ubicación: 80 km al norte de Darwin.

�Fue una mina subterránea y de tajo abierto que operó

entre los años 1985 y 1999 (14 años).

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� Al cierre de la operación minera, el residuo minero

quedó contenido en las siguientes estructuras:

• Dos grandes tranques de relaves conteniendo material

altamente sulfurado con un elevado potencial neto de

generar ácido.

• Un botadero de lastre conteniendo cantidades

importantes de material sulfúrico proveniente desde el

tajo original que había sido expuesto abiertamente al

clima monsónico tropical por muchos años.

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�Con motivos del cierre, se llevó a cabo una evaluación

detallada de costo-beneficio para cinco opciones de

escenarios de cierre. Estas involucraban combinaciones derehabilitación in situ o la relocalización de los relaves y el

lastre.

� Basado en esta evaluación, el Plan de Cierre inicial era el

siguiente:

•Relocalizar el material sulfurado de los relaves en el tajo einundar la capacidad remanente del tajo para prevenir una

futura generación de DAM desde los relaves subyacentes.

•Rehabilitar el botadero de lastre in situ usando un sistema de

cubierta seca.

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En el año 2000, Newmont Australia Limited lideró un estudiomultidisciplinario para finalizar el Plan de Cierre, incluyendo unplan de rehabilitación final para el retrollenado del tajo y eldiseño de la cubierta para el botadero de lastre.

Toda la modelación del flujo de las aguas subterráneas delsitio y el transporte o movilización del soluto (elementosdisueltos) se llevó a cabo para evaluar el impacto del DAM delbotadero de lastre, el de los relaves en el tajo y en la huella (ofootprint) dejada por el relave en su sitio original dedepositación respecto de la calidad del agua subterránea delsector.

Los resultados de esta modelación fueron relacionados con elanálisis de flujo de cursos de agua en quebradas para evaluarlos riesgos de largo plazo en el ambiente acuático receptorpara varios escenarios de cierre.

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seminario de tesis Seguridad y medio ambiente