HACIA UNA GESTIÓN RESPONSABLE Y EFICIENTE DE LOS RELAVES O JALES MINEROS (II)

En este artículo quiero presentarles, de manera esquemática, cómo mejorar la gestión de los jales o relaves mineros mediante la tecnología de filtración, comparándolo con un tratamiento convencional y con otro de lodos espesados. Se trata simplemente de un ejemplo para que el lector se pueda hacer una idea aproximada de los rendimientos de cada una de las opciones mencionadas.

Cuantificar exactamente la repercusión del uso de cada una de las tecnologías en una determinada explotación minera no es una tarea sencilla, pues requiere un conocimiento preciso de las condiciones particulares de cada mina. Su situación determinará la geología y la climatología de cada lugar. La localización de la relavera y de la planta de molienda y flotación, los costes de energía en el bombeo, de consumo de agua, de construcción de relaveras, etc. es de vital importancia para determinar la viabilidad del proyecto.

Aquí haremos una simulación basándonos en los siguientes datos de partida:

Suponemos que nuestra mina de ejemplo tiene una producción anual de 1.000.000 de toneladas de pulpa con una densidad de 1,23 Tm por metro cúbico, que contiene un sólido con una densidad de 2,7 Tm/m3 y una concentración en peso del 30%. Esto nos daría un flujo másico de sólidos de 300.000 Tm y un flujo másico de agua de 700.000 Tm al año. [1] 

Relaves en pulpa

Si esta pulpa no recibe ningún tratamiento, discurrirá por una cuenca natural hasta la relavera o presa de jales produciendo una contaminación en todo el sistema hidrogeológico subterráneo por las filtraciones del agua en el terreno. También se producirá una evaporación del agua en función del clima de la zona. Estas pérdidas por filtraciones en el terreno y por evaporación pueden ser minimizadas si esta pulpa es conducida por tubos, pero es inevitable que se produzcan en el depósito de relaves.

Al tratarse de un material líquido, y por lo tanto inestable, será necesario poner especial cuidado en la construcción del depósito para evitar la fractura de la presa y que el deslizamiento de una gran masa de relaves produzca un accidente de consecuencias imprevisibles.

En términos de volumen, la cantidad de sólidos contenidos en la pulpa sería de aproximadamente 110.000 m3 y de 700.000 m3 de agua. Es decir, llegarán a la relavera unos 810.000 m3 anuales de pulpa con una concentración de sólidos en volumen del 14% aproximadamente.

Podremos recuperar una cantidad de agua, producto de la decantación natural, que dependerá de las características del terreno sobre el que hayamos construido la relavera y de las condiciones climatológicas del lugar en el que nos encontremos.

Esta agua habrá de ser bombeada salvando el desnivel y la distancia a la que se encuentre la relavera, con un coste energético que habrá que evaluar.

Relaves espesados

En el caso de los relaves espesados, la mezcla de agua y restos de la excavación sin valor minero (pulpa) se deposita en uno o varios decantadores donde se produce una sedimentación acelerada de la fase sólida. Aquí, se extrae agua por la canaleta de rebose del espesador que se deriva de nuevo a la cabecera del proceso.

La cantidad de agua desalojada en el decantador, en función del tipo de espesador utilizado, puede llegar al 70%, recuperándose en este proceso una cantidad de 490.000 m3.

Si el proceso de tratamiento de los relaves terminara aquí, por la salida inferior del espesador obtendríamos 510.000 Tm al año de pulpa no compactable, con una concentración de sólidos en peso de aproximadamente el 59%, de los cuales 300.000 Tm serían de sólidos, ya que esta cantidad permanece invariable durante todo el proceso[2], y 210.000 Tm/año de agua.

Este más de medio millón de toneladas anuales, normalmente discurre por una cuenca natural hasta la presa de jales o relavera a lo largo de grandes distancias –en muchas ocasiones de varios kilómetros-.

En términos de volumen, a la relavera llega una cantidad 320.000 m3 al año a los que habrá que restar la cantidad de agua que se infiltra en el subsuelo y, por lo tanto, en el sistema hidrogeológico subterráneo, y la cantidad de agua evaporada en el recorrido. Ciertamente, la cantidad de agua perdida en ese trayecto no se puede determinar con exactitud, pues depende como ya hemos dicho, de la geología y climatología del terreno específico en que se encuentre la mina. Lo que sí podemos afirmar con rotundidad es que esas filtraciones producirán, más tarde o más temprano -en función de la permeabilidad del terreno- un efecto nocivo sobre el sistema hidrogeológico de la zona, contaminando los acuíferos subterráneos y las aguas superficiales.

En la presa de jales se produce una segunda decantación natural de la que se obtiene una cantidad de agua recuperada que varía en función de la climatología del lugar y que se bombea a la cabecera del proceso salvando un desnivel que en muchas ocasiones supera los 100 metros, con un coste energético nada despreciable.

Cuando la relavera se colmata se construye otra, y así sucesivamente, lo que implica la necesidad de un espacio importante en mayor o menor medida dependiendo de la tecnología que se adopte. Las medidas de seguridad en la construcción de las relaveras en los dos casos anteriores han de ser notablemente más estrictas ya que se trata de un material aún inestable y, por tanto, susceptible de movilizarse fácilmente en caso de fractura de la presa, lo que podría conllevar un accidente de consecuencias impredecibles.

Relaves filtrados

Vayamos un paso más allá en la gestión de los relaves. Nuestra propuesta es dar un paso más en la gestión de los relaves: de relaves espesados a relaves filtrados, y para ello vamos a ver qué ventajas añadidas obtenemos con esta tecnología, no sólo medioambientalmente hablando, sino desde un punto de vista económico. Estas últimas ventajas han de ser evaluadas para cada caso concreto pues depende de muchos factores, pero SERECO GESTIÓN pone a su disposición un equipo técnico con amplia experiencia para asesorarle en la toma de la decisión más adecuada.

Veamos.

Una vez que los lodos han sido espesados, éstos son conducidos a la planta de filtración situada lo más cerca posible de la salida del espesador, donde unos filtros prensa dimensionados adecuadamente terminan de sacar toda el agua posible contenida en los lodos espesados. De esta forma, se evita que la pulpa discurra cuenca abajo hasta la relavera, eliminando así la evaporación del agua y las filtraciones al subsuelo y el efecto nocivo de los relaves sobre la hidrogeología de la zona de las que hemos hablado en el artículo anterior.

Una vez bombeada la pulpa al filtro, las placas de los filtros prensa ejercen una presión (normalmente hasta 15 bares) sobre la pulpa depositada entre las placas extrayendo de ésta el agua.

De este proceso se obtienen dos fracciones:

1.    Por un lado, y con los datos que estamos manejando, obtendríamos 136.500 m3 más de agua recuperada. Un total de 626.500 m3 de agua recuperada al año -los 490.000 m3 recuperados en el proceso de espesamiento que siempre es necesario realizar antes de la filtración, más los 136.500 m3 recuperados en el proceso de filtración-, lo que supone recuperar un 90% del agua utilizada.

2.    Y, por otro lado, una fracción seca (con una humedad del 20% en base húmeda) de 373.500 toneladas al año, de las cuales sólo 73.500 toneladas son de agua. Esta fracción seca, llamada torta, es compactable y transportable a la presa de jales mediante camiones o cintas transportadoras (conveyors). La torta convenientemente extendida y dependiendo de la climatología de la zona podrá ser sometida a un último secado, por evaporación solar.

En términos de volumen, la cantidad de material dispuesto en la relavera sin compactar, será de aproximadamente184.000 m3/año.

Con esta tecnología, y sin tener en cuenta la compactación a la que pueden ser sometidos los relaves filtrados, alargaremos la vida de la relavera 1,7 veces más que si dispusiéramos los relaves únicamente espesados y casi cuatro veces y media más que si los relaves no hubieran sufrido tratamiento alguno.

Además, el coste de construcción de la relavera se ve reducida de manera notable al convertirse en la práctica en una escombrera de material sólido y seco, y al no ser necesario utilizar tanta cantidad de espacio.

Tampoco va a ser necesario el bombeo de agua desde la relavera hasta la cabecera de proceso, ya que toda el agua va a ser recuperada en la planta de filtración. En función del lugar elegido para su ubicación, será necesario bombear el agua recuperada desde la planta de filtración a la cabecera de proceso. Lo más conveniente es que la balsa de agua recuperada esté ubicada de manera que el gasto en energía para el bombeo, sea el menor posible.

Veamos una tabla comparativa de los resultados de uno y otro método partiendo de una producción de un millón de toneladas de relaves en pulpa.

Insistimos en que estos datos son una aproximación y cada caso es diferente. Es necesario realizar un análisis exhaustivo en cada explotación minera de cara a determinar la técnica más conveniente y los ahorros obtenidos con la nueva gestión de los relaves. El cuadro anterior, elaborado a partir de la simulación hecha sobre un supuesto de un millón de toneladas al año, no cuantifica algunos aspectos económicos que son importantes, pero estos precisan ser analizados en cada caso particular. Por ejemplo, hemos mencionado la prolongación de la vida de la relavera en función del tipo de gestión de relaves que llevemos a cabo, pero aún más importante es la repercusión económica favorable que tienen los relaves filtrados frente a los espesados o en pulpa en la construcción de la relavera, ya que el coste de construcción de un m3 es notablemente más reducido en el caso de los relaves filtrados. Ambos factores –menor volumen ocupado y, por lo tanto, mayor vida de la relavera, y la reducción del coste de construcción- ocupan un lugar importante a la hora de analizar la inversión desde un punto de vista financiero, pero, insistimos, son puntos que solo pueden ser valorados realmente para cada caso concreto.

Para ello, nos ponemos a su disposición. Le asesoramos sobre la metodología más adecuada y los equipos más idóneos, le ayudamos con los trabajos de campo y le instalamos una planta piloto para ver el comportamiento de los relaves ante el tratamiento propuesto antes de realizar la inversión. Usted invertirá con total seguridad sobre la tecnología correcta y sabiendo los resultados exactos que puede esperar de ella. Le realizamos la ingeniería y le ayudamos con el estudio económico financiero. Realizamos el montaje de la planta y formamos a sus operadores o, si lo prefiere se la operamos. Nuestro equipo de ingenieros civiles y químicos, economistas y operadores experimentados estarán encantados de poder prestarle toda nuestra ayuda.

NOTAS:

[1] Las cantidades que se mencionan en este artículo están redondeadas para un mejor y más ágil manejo de los datos.

[2] La cantidad de sólidos es considerada como fija, aunque en puridad habría que tener en cuenta que el agua recuperada contiene algunos sólidos en suspensión que disminuirían la cantidad de sólidos total que pasaría al siguiente proceso. Esa cantidad de sólidos suspendida en el agua recuperada se mide en ppm por lo que en este artículo, y con el fin de no complicar aún más los cálculos, vamos a considerar despreciable esa cifra.

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