SEMINARIO MINERIA Y RECURSOS HIDRICOS Octubre 2006 Luis

SEMINARIO “MINERIA Y RECURSOS HIDRICOS” Octubre 2006 Luis Valenzuela P.

DEFINICIONES • Consumo de agua total. Cantidad de agua necesaria para procesar una tonelada de mineral • Make Up. Consumo de agua fresca por tonelada de mineral procesado • Tasa de recirculación. Diferencia entre los valores anteriores Fuente: Ministerio de Minería, Consejo Minero

USO DEL AGUA En la minería el agua es usada principalmente como medio de transporte en los dos procesos metalúrgicos aplicados: • Flotación - transporte de residuos y mineral • Lixiviación - transporte del ácido y de la solución enriquecida El agua es también utilizada en los procesos de molienda, en la flotación misma, abatimiento de polvo, instalaciones sanitarias y agua potable FUENTES DE AGUA • Fresca - agua obtenida del medio ambiente Superficial Subterránea Océano • Recuperada - agua recirculada luego de haber concluido los procesos mineros metalúrgicos y depositados los residuos de esos procesos

USO DEL AGUA EN LOS PROCESOS MINERIA DEL COBRE Consumos promedios de agua en la minería nacional por mineral tratado (Año 2000) Fuente: Ministerio de Minería, Consejo Minero

DIAGRAMAS ESQUEMATICOS TIPICOS Flotación

NIVELES ACTUALES DE CONSUMO DE AGUA FRESCA (make up) FLOTACION [m 3/ton mineral] Valor 2004 2005 Nivel máximo 1 1, 28 1, 22 Nivel máximo 2 0, 78 0, 79 Nivel mínimo 0, 30 0, 32 Promedio 1 0, 65 0, 63 Promedio 2 0, 54 Notas • Promedio 1 considera proyectos que no recuperan agua • Promedio 2 incluye solo proyectos con recuperación

OTROS INDICADORES (FLOTACION, DEPOSITOS DE RELAVE) 0, 41 Fuente: ARCADIS

TENDENCIAS EN LA OPTIMIZACION DEL RECURSO AGUA EN LA MINERIA Depósitos en operación • Mejoramiento gestión operación relaves • Optimización instalaciones existentes • Estudio de tecnologías de disposición • Estudio tecnologías recuperación en la planta Depósitos en proyecto • La selección de sitio y la definición del método de disposición son claves • Preferencia por sitios con fácil control de filtraciones (hidrogeología del área) • Esquemas de disposición que favorezcan lagunas de clarificación estables y de reducido volumen • Favorecimiento de métodos que aceleren la consolidación del relave depositado • Análisis de esquemas de depositación que reduzcan la superficie de relave en sitios con alta evaporación

CASO PAMPA PABELLON - COLLAHUASI Proyecto original • Balsa • Laguna sector norte Traslado laguna 2 kilómetros Situación actual • Laguna en sector poniente • Torre captación • Impermeabilización ladera

CASO LAGUNA SECA - ESCONDIDA • Construcción de sistema de protección de sistema de recuperación de agua flotante • Manejo de lagunas más pequeñas (100 has • Profundidad asegurada para succión de bombas • Aumento de la disponibilidad de operación • Operación y mantención en sector protegido del viento y oleaje 50 has)

CASO LAGUNA SECA - ESCONDIDA • Impermeabilización de contacto laguna – ladera • Aumento de la tasa de recuperación en 5%

CASO TRANQUE TALABRE – CODELCO NORTE

CASO TRANQUE TALABRE – CODELCO NORTE • Área inundada por relaves 60 km 2 • Compartimentación en 6 sectores • Reducción de pérdidas por evaporación • Mejora make up 0, 65 a 0, 45

CASO PROYECTO LA CANDELARIA CARACTERISTICAS DEL DEPOSITO • Vida útil : 40 años • Año de construcción : 1993 • Capacidad : 260 Mm 3 • Área : 500 Ha • Muros : 3 (Principal, Norte y Sur)

RELAVES DE ALTO ESPESAMIENTO • Relave al que se la extraído una gran cantidad de agua pero mantiene un comportamiento hidráulico • A diferencia del relave espesado su bombeo requiere bombas de desplazamiento positivo • Comportamiento hidráulico con alta viscosidad • Mínima liberación de agua una vez depositado • Pérdidas de agua: retención y evaporación • El relave no se segrega • La eliminación de agua se hace a través de espesadores especiales (gran altura y reducida sección)

RELAVES ESPESADO • Proyecto: Mount Keith • Niquel, Australia • 30. 000 tpd

RELAVE EN PASTA • Peak Gold Mine • Australia • 3. 000 tpd • Cw > 60%

DIAGRAMAS ESQUEMATICOS TIPICOS Lixiviación

PILAS DE LIXIVIACION Quebrada Blanca Zaldivar

PROCESO DE LIXIVIACION • El agua es parte de la solución ácida (90% agua 10% ácido) • La tasa de riego promedio es del orden de 8 -10 lt/m 2/día • Pérdidas de agua • Evaporación • Perforaciones carpeta • Retención • En el circuito se pierde aprox. 5% del agua • El valor medio de consumo de agua es de 0, 28 m 3/ton mineral

PROCESO DE LIXIVIACION OPORTUNIDADES DE AUMENTO DE EFICIENCIA • Optimización en la granulometría (permeabilidad) • Optimización de la geometría de las pilas (altura, inclinación taludes) • Optimización del regadío (distribución, caudal, regado de taludes) • Protección pilas para disminuir evaporación • Optimización diseño lixiviación botaderos

BOTADEROS

ALGUNAS TECNOLOGIAS EN DESARROLLO • Uso de agua de mar directamente en procesos (depende de características del mineral entre otros) • Desarrollo de equipos de espesamientos que garanticen altas concentraciones de sólidos (y menor porcentaje de agua) para producciones industriales a gran escala. Existen avances importantes. • Investigaciones de usos alternativos de agua de sobrenadantes (por ejemplo en agricultura, floricultura). Trabajo en conjunto con otros sectores y agencias gubernamentales. • Desarrollo de procesos de molienda seca. • Desarrollo de modelos e instrumentos de control de percolación en pilas de lixiviación.

EJEMPLO ESTUDIOS DE OPTIMIZACION EN DESARROLLO CANDELARIA Manejo Operacional Geometría de la laguna Control evaporación Cubiertas flotantes Control de Filtraciones Control de filtraciones en la laguna Productos químicos Reducción de superficie de playa húmeda Eliminación de lagunas parásitas Cubiertas biológicas Drenaje del acuífero subterráneo Recuperación en Planta Relave espesado y pasta (mediante espesadores y/o ciclones) Otras tecnologías

EJEMPLO PROCESO DE LIXIVIACION CON AGUA SALADA CASO MICHILLA PRODUCCION Explotación: rajo abierto y mina subterránea Capacidad óxidos: 4, 6 Mt/año Capacidad sulfuros: 1, 2 Mt/año Producción: 56. 500 tpa Cu AGUA Suministro agua salada: 102 l/s Consumo agua fresca total: 0, 014 m 3/ton mineral

Comentarios Finales COMENTARIOS FINALES

COMENTARIOS • La escasez del recurso hídrico, sumado al alto costo de otras fuentes, está llevando a estudiar la factibilidad de la recirculación de agua desde distancias y desniveles significativos, especialmente para grandes producciones. • El trabajo conjunto del sector minero, agencias gubernamentales y otros sectores de la economía y la sociedad, debería permitir en muchos casos encontrar soluciones que representen un beneficio neto para al país.

Muchas Gracias COMENTARIOS FINALES Presentación preparada por: Luis Valenzuela Marcos Pinto Sergio Barrera