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Mina San CristóbalOctubre 2009
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORUROFACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES
Clasificación y problemática de los residuos minero metalúrgicos
M.Sc. Ing. Napoleón Jacinto E.
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1. Introducción, sitios mineros• Sitio minero: Lugar donde se extrae la mena
(minerales y rocas), la cual se prepara pararecuperar los minerales de valor comercial.
• Un sitio minero típicamente consta de:
• Mina (a cielo abierto o subterránea);• Planta de concentración;• Espacios de almacenamiento (de
estériles, desechos del concentrador(colas), agua de mina, lodos detratamiento, etc.);
• Planta de tratamiento de agua.
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1. Introducción, sitios mineros
Vista esquemática de una mina a cielo abierto, Aubertin et al. 2002
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1. Introducción, sitios mineros
Mina DoyonInstalaciones de superficie
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1. Introducción, sitios mineros
Representación esquemática de una mina subterránea, Aubertin et al. 2002
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1. Introducción, sitios minerosPlanta de concentración para la producción de uno o varios concentrados a partir de la mena
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2. Clasificación de los residuos minero metalúrgicos
• Tipos de residuos– sólidos– líquidos– gases
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2. Clasificación de los residuos minero metalúrgicos
1. Decapado • Material de desencape• Tierra vegetal
2. Extracción de estériles • Rocas estériles
3. Tratamiento • Residuos de lixiviación
• Residuos del concentrador
• Efluentes de tratamiento
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3. Problemática de los residuos mineros
• ¿Qué hacer con los residuos mineros?• 3 posibilidades:
– Almacenamiento de manera segura– Eliminarlos o transformarlos– Reutilizarlos
• Históricamente, las operaciones minerashan generado utilidades, pero hanabandonado sus residuos.
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3. Problemática de los residuos mineros
• Gestión de los desechos sólidos (en gran cantidad), y mucha agua en el sitio;
• La buena gestión del agua en la superficie es esencial; tratar de minimizar su utilización y de reutilizarla lo mas posible;
• Si el agua en el efluente final no está de acuerdo con los criterios ambientales, hay que realizar un tratamiento.
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3. Problemática de los residuos mineros
Balance de material en una mina a cielo abiertoAubertin et al. 2002
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3. Problemática de los residuos mineros
Balance de material en una mina sub-terráneaAubertin et al. 2002
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3. Problemática de los residuos mineros
Desechos líquidos• La industria minera utiliza grandes cantidades de
agua;• Varios factores pueden influenciar la cantidad de
las aguas de mina:– Naturaleza del mineral: si hay presencia de
sulfuros, puede haber generación de DAM o DAR;– Explosivos y lubricantes utilizados– Relleno hidráulico– Agua de perforaciones– Naturaleza del tratamiento metalúrgico (ej. CN)
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3. Problemática de los residuos mineros• Desechos líquidos (continuación):• Se puede encontrar en las aguas de mina
diferentes tipos de contaminantes; clasificadossegún:– Solubles : ácidos generados por el DAM o DAR,
metales pesados y contaminantes que provienendel tratamiento del mineral (cianuros, agentes detratamiento, tiosales).
– No solubles : partículas en suspensión– Radioactivos : radio, torio y de plomo 210
• Si las aguas son contaminadas, deben sertratadas para cumplir las leyes y reglamentosambientales.
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3. Problemática de los residuos mineros• Desechos sólidos:• Los principales desechos mineros sólidos
generados por las explotaciones mineras son: – El decapado del terreno de superficie; – Las rocas estériles;– Los desechos del concentrador;– Los lodos provenientes de los tratamientos
químicos de las aguas. • Otros tipos de desechos y desperdicios
industriales (llantas, transformadores, otros equipos, contenedores de aceite/grasa, etc.)
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3. Problemática de los residuos mineros• Desechos sólidos (continuación):• Los estériles de mina son almacenados en
desmontes, que son apilamientos de fragmentos de materiales rocosos, de granulometría gruesa y con alto índice de vacíos.
• El método de almacenamiento crea una alta heterogeneidad en el desmonte.
• La principal preocupación relacionada con los desmontes es su estabilidad física y química (DAM, drenaje ácido de mina).
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3. Problemática de los residuos mineros
Laronde, Abitibi, Qc
Residuos mineros
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3. Problemática de los residuos mineros
Desmontes de gran volumen, Goldstrike, Nevada
Desmontes
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3. Problemática de los residuos mineros• Deshechos sólidos:• Los desechos del concentrador (colas) son
mayormente transportados en forma de pulpa hasta la presa de colas.
• Las colas se encuentran en un estado inconsistente y muy saturados. Además, la consolidación es muy lenta a causa del tipo de almacenamiento, de su tenor en agua inicial y de la baja conductividad hidráulica. Todo esto ocasiona problemas de estabilidad física.
• Al igual que con los estériles, con este tipo de desechos también se puede tener problemas de generación de DAM o DAR.
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3. Problemática de los residuos mineros
Residuos en pulpa
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3. Problemática de los residuos mineros
Presa de colas (desechos del concentrador y lodos)
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3. Problemática de los residuos mineros
Diques de retención, con DAM o DAR
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3. Problemática de los residuos mineros
Riesgos geotécnicos: Colapso de diques
Presa Aznacollar, 1998. problema de fundación
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3. Problemática de los residuos mineros
Riesgos geotécnicos: Colapso de diques
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3. Problemática de los residuos mineros
Riesgos geotécnicos: Colapso de diques
Presa Tapo Canyon antes de su rotura.
Presa Tapo Canyon después de su rotura. La rotura ocurrió a consecuencia del terremoto de Northridge (California), en 1994
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3. Problemática de los residuos mineros
Riesgos geotécnicos: Colapso de diques
Falla por sobrepaso de la presa de Merriespruit (Sudáfrica), ocurrida en 1994
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3. Problemática de los residuos mineros
Riesgos geotécnicos: Colapso de diques
Falla por sobrepaso de la presa de Merriespruit (Sudáfrica), ocurrida en 1994
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3. Problemática de los residuos mineros
Riesgos geotécnicos: Colapso de diques
Colas de la mina de platino de Bafokeng (Sudáfrica), tuvo un primer deslizamiento en 1973. Se inició con una superficie de deslizamiento típicamente circular, que afectó a un talud relativamente bajo (16 m) y de poca pendiente (24º), fallando el material
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3. Problemática de los residuos mineros
Riesgos geotécnicos: Colapso de diques
Falla de la presa de relaves de Arcturus, Sudáfrica, 1978. Parece haber sido provocada por elevación del nivel freático a causa de las lluvias.
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3. Problemática de los residuos mineros
Riesgos geotécnicos: Colapso de diques
Depósito de Saaiplaas, Sudáfrica, 1992, secuencia de tres roturas sucesivas, en un periodo de menos de 5 días.
Ritmo de recrecimiento excesivo provoca un aumento de presión de poros.
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3. Problemática de los residuos mineros
Colas en pasta Bulyanhulu
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3. Problemática de los residuos mineros
Desarrollar nuevas tecnologías de gestión de residuos
Relleno Subterráneo Colas en pasta en superficie
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3. Problemática de los residuos mineros
Cuando hay generación de ácido durante laoperación, hay que tratar el agua a fin de respetarlas normas ambientales.
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3. Problemática de los residuos mineros
Problemática a gran escalaGestión integrada de los desechos : Uso de nuevas tecnologíasSinergias entre diferentes sectores de una mina
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3. Problemática de los residuos mineros
Reticencias de las empresas a invertir«en los residuos mineros (desechos)»
Soluciones más accesibles:
Gestión integrada de los desechosUso de nuevas tecnologíasSinergias entre diferentes sectores de unamina
Diseño caso por caso para aprovecharlas particularidades de cada sitio
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3. Problemática de los residuos mineros• Responsabilidad ambiental de una explotación
minera no se termina en el periodo deexplotación; este se queda presente después delcierre del sitio;
• Al final de la vida de la mina, hay que poner encondiciones el sitio procediendo: aldesmantelamiento de las infraestructuras y a larestauración de las superficies dealmacenamiento de los desechos;
• Se generan costos altos, y retos técnicos yprácticos;
• El DAM es el problema más critico; hay queconocer el potencial de generación de DAM;
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3. Problemática de los residuos mineros
Hay que abordar la problemática de lasdiferentes etapas de la vida de una mina:
•Exploración y desarrollo: predicción.•Explotación: prevención y control.•Cierre: control a largo plazo