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Formación de Monitores Ambientales. Módulo 5: Desechos, Residuos y Efluentes Mineros

Desechos, residuos y efluentes mineros Relaves Parte 4

Prof. del Módulo : Dr. Hugo Maturana C. Dpto. Ing. de Minas U. De La Serena

La Serena, 2012

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Clasificación de residuos mineros Ref. ACUERDO MARCO PRODUCCIÓN LIMPIA SECTOR GRAN MINERÍA BUENAS PRÁCTICAS Y GESTIÓN AMBIENTAL Noviembre 2002

Residuos masivos Residuos de extracción • Estéril o lastre • Minerales de baja ley •Desmontes de minas subterráneas Residuos de flotación •Relaves Residuos de fundición •Escorias Residuos de lixiviación • Ripios

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Relaves y depósitos de relaves : caso flotación de cobre Los minerales de cobre que habitualmente se benefician mediante procesos de flotación corresponden a sulfuros de cobre (ej.. (ej Calcopirita, CuFeS CuFeS2 2), los cuales son poco solubles en aguas ácidas, y por lo tanto no se pueden lixiviar lixiviar..

chancado

molienda

flotacion

f

concentrado

cola Concepto de liberacion Chancado y molienda

En la flotación, el mineral es sometido a conminución (chancado y molienda), con el objeto de “liberar” las particulas valiosas (calcopirita) , para poder separarlas de la ganga.. ganga

El chancado se realiza en seco y la molienda en húmedo. Ello significa que lo que ingresa al proceso de flotación es una pulpa (lodo 30-40 % De sólidos suspendidos

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Diagrama de un proceso productivo de concentrados por flotación

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Cola de flotación y relaves La cola de flotación contiene partículas de ganga suspendidas en agua, es decir una pulpa, la cual es enviada a un depósito de relaves, en donde se recupera la mayor parte del agua para recircularla al proceso. El tamaño de las partículas de la cola es muy pequeño (50 50--100 micrones promedio) 1 micrón = una millonésima parte de 1 metro

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DECRETO SUPREMO Nº 248 REGLAMENTO PARA LA APROBACIÓN DE PROYECTOS DE DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, OPERACIÓN Y CIERRE DE LOS DEPÓSITOS DE RELAVES MINISTERIO DE MINERÍA Publicado en el Diario Oicial el 11 de abril de 2007

CONSIDERANDOS DEL DECRETO: 1. La necesidad de proteger la salud y seguridad de las personas, la protección del medio ambiente y la utilización racional de los recursos naturales. 2. La diversidad de sistemas de depósitos de relaves y el avance que han experimentado los métodos de diseño, construcción y operación de aquellos. 3. La necesidad de precisar las exigencias técnicas para obtener la aplicación de conceptos más avanzados en la construcción de depósitos de relaves de la minería chilena. 4. La importancia de dar cumplimiento a las disposiciones sobre eficiencia y coordinación de los órganos de la Administración del Estado, contenida en el D.F.L. N°1/19.653, de 2000, que fija el Texto Refundido, Coordinado y Sistematizado de la Ley N°18.575, Orgánica Constitucional de Bases de la Administración General del Estado.

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Artículo 1 El presente Reglamento tiene por objeto fijar normas sobre: a) • Procedimientos para la aprobación de los proyectos de depósitos de relaves mineros. b) Requisitos de diseño, construcción, operación y cierre de los depósitos de relaves mineros y la disposición de sus obras anexas que garanticen la seguridad de las personas y de los bienes. Artículo 2 Toda faena minera que genere y deba depositar relaves como parte del proceso extractivo, está obligada a cumplir las disposiciones del presente Reglamento. Artículo 3 Corresponde al Servicio Nacional de Geología y Minería la aplicación y fiscalización del presente Reglamento, sin perjuicio de las atribuciones que en materia de iscalización posean otros órganos del Estado.

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¿Qué se entiende por depósito de relaves? Toda obra estructurada en forma segura para contener los relaves provenientes de una Planta de concentración húmeda de especies de minerales. Además, contempla sus obras anexas. Su función principal es la de servir como depósito, generalmente, definitivo de los materiales sólidos proveniente del relave transportado desde la Planta,permitiendo así la recuperación, en gran medida, del agua que transporta dichos sólidos. Decreto 248

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¿Que se entiende por relaves? Relave: suspensión de sólidos en líquidos, formando una pulpa, que se generan y desechan en las plantas de concentración húmeda de especies minerales que han experimentado una o varias etapas en circuito de molienda fina.

Consistencia de cola de flotación

El vocablo se aplicará, también, a la fracción sólida de la pulpa que se ha descrito precedentemente. Decreto 248 Superficie de un relave seco

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Problemas asociados a la construcción y operación de depósitos de relaves Los principales problemas asociados a la operación de depósitos de relaves y que requieren de un manejo ambiental son: • Contaminación de las aguas superficiales y/o subterráneas. • Emisión de material particulado. • Fallas relacionadas con la falta de seguridad y estabilidad del depósito. • Impacto visual. • Rehabilitación y recuperación de suelo.

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Tipos de depósitos de relaves

El Decreto 248 establece diferentes condiciones de depositación de relaves y son las siguientes: Tranque de relaves. Embalses de relaves Relaves espesados Relaves en pasta Relaves filtrados

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Importancia del contenido de agua

Métodos de depositación • Tranques de relaves

Mayor recuperación de agua

• Embalses de relaves

Pendiente límite para escurrimiento (%)

% de sólidos en peso del relave

• Relaves Espesados

2

50

2-3

55-66

3-5

60-63

4-6

63-65

• Relaves en Pasta • Relaves Filtrados

α

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TRANQUES DE RELAVES Tranque de relaves: aquel depósito de relaves donde el muro de contención es construido con la fracción más gruesa del relave (arenas). Entre un 90-97 % del peso del mineral procesado se convierte en relave

Este método de aguas abajo requiere disponer de un gran volumen de arenas y permite lograr muros resistentes más estables del punto de vista de la resistencia sísmica.

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Control del nivel freático en un tranque de relaves

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EMBALSE DE RELAVES Es aquél depósito de relaves donde el muro de contención está construido con material de empréstito y se encuentra impermeabilizado en el coronamiento y en su talud interno. La impermeabilización puede estar realizada con un material natural de baja permeabilidad o de material sintético como geomembrana de alta densidad. También se llama Embalses de relaves aquellos depósitos ubicados en alguna depresión del terreno en que no se requiere la construcción de un muro de contención. (Decreto 248)

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Relaves espesados Relaves espesados: depósito de relaves donde, antes de ser depositados, son sometidos a un proceso de sedimentación, medianteespesadores,eliminando una parte importante del agua que contienen. El depósito de relaves espesados deberá ser construido de tal forma que se impida que el relave luya a otras áreas distintas a las del emplazamiento determinado y contar con un sistema de piscinas de recuperación del agua remanente. (Decreto 248)

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Contenido de agua y licuefacción

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Textura y resistencia a la erosión

En los relaves cicloneados, el material presenta un gran volumen de huecos entre partículas, en cambio, en los espesados o en pasta, al no haber segregación, las partículas pequeñas rellenan los huecos, aumentando la densidad y compactación y minimizando la erosión eólica

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Diferencias topográficas entre depósitos de relaves espesados y tranques de relave

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Ventajas de la disposición de relaves espesados • Incremento en la recuperación de agua de hasta 50% con respecto a un Tranque convencional. • Se minimizan los riesgos de contaminación de aguas subterráneas y generación de aguas ácidas o sulfatadas • Caudal constante independiente de la estacionalidad • Agua de buena calidad muy bajo contenido de sólidos • Ahorro de energía en impulsión de agua

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Relaves en pasta Es un depósito de relaves que presenta una situación intermedia entre el relave espesado y el relave filtrado, corresponde a una mezcla de relaves sólidos y agua – entre 10 y 25% de agua– que contiene partículas finas , menores de 20 micrones, en una concentración en peso superior al 15%, muy similar a una pulpa de alta densidad. Su depositación se efectúa en forma similar al relave filtrado, sin necesidad de compactación, poseyendo consistencia coloidal. (Decreto 248)

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Relaves en pasta La pasta es un material denso y homogéneo, que selogra eliminando el agua de los relaves en forma profunda y que es depositado en capas delgadas, para favorecer la evaporación de la humedad remanente.

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Relaves filtrados

Relaves filtrados: depósito de relaves donde, antes de ser depositados, son sometidos a un proceso de filtración, mediante equipos especiales de filtros, donde se asegure que la humedad sea menor a un 20%. Deberá asegurarse que el relave así depositado no fluya a otras áreas emplazamiento determinado. (Decreto 148)

Este tipo de depósitos de relaves es muy similar al de los relaves espesados, con la diferencia de que el material contiene menos agua debido al proceso de filtrado, utilizando equipos similares a los que se emplean para filtrar concentrados, como son los filtros de prensa o de vacío

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Medidas que deben considerarse entre otras al Cierre y Posterior Abandono de un Tranque de Relaves • Desmantelamiento de las instalaciones (ductos de relaves, bombas,hidrociclones, líneas eléctricas, muelles de acceso). •Secado de la laguna de aguas claras. •Dejar operativos los canales perimetrales interceptores de aguas de laderas. •Mantención del sistema de evacuación de aguas lluvias.Estabilización de taludes (considerando máximo sismo probable de ocurrencia en la zona de emplazamiento). •Cercado en torno a las torres colectoras y en algunos casos se justifica el sellado de estas torres. • Instalación de cierres de acceso al lugar donde se encuentran los relaves. • Instalación de señalizaciones preventivas. • Instalación de cortavientos. • Habilitación de vertederos de seguridad (diseñado considerando el evento de máxima crecida probable). •Compactación de la berma de coronamiento. • Recubrimiento con material adecuado para evitar la erosión eólica o también para posibilitar la forestación del tranque en aquellos lugares en donde es factible hacerlo.

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ALTERNATIVAS DE MITIGACIÓN DE LOS EFECTOS DE LA EROSIÓN EÓLICA

• Medidas contra la contaminación del aire (material particulado)

Ej.: Forestar el talud y superficies con especies arbustivas y el pie del talud con especies arbóreas para que sirva de barrera contra el viento, mitigando la emisión de material particulado y el impacto paisajístico.

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ALTERNATIVAS DE PREVENCION DE DRENAJE ACIDO

• Medidas para la estabilización química (drenaje ácido) Ej.: Aislar la superficie del depósito cubriéndolo con algún material inerte (gravilla, arcilla u otro material de características inocuas), de manera de restringir el ingreso de oxígeno al depósito.

Controlar el pH utilizando coberturas neutralizantes: Ej. CAL

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Colapso de un tranque de relaves: Caso Aznacollar, España

Rotura de la balsa de residuos de la mina de pirita de la empresa Boliden en Sanlucar la Mayor que provocó el vertido de unos seis millones de metros cúbicos de aguas ácidas que contaminaron 63 kilómetros de río y unas 4.634 hectáreas de terreno, así como la muerte de un sinnúmero de peces y otros animales en lo que se ha dado en llamar el desastre de Aznalcóllar, que es donde está situada la mina.