REVISTA DE MEDIO AMBIENTE MINERO Y MINERÍA

Propuesta técnica, económica y ambiental para el tratamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni mediante drenes anóxicos calizos y precipitación con cal en interior mina

La Empresa Minera Huanuni se encuentra en la provincia Pantaleón Dalence del Departamento de Oruro -Bolivia, perteneciente al municipio de Huanuni y situado a 42 Km de la ciudad de Oruro, aproximadamente entre las coordenadas 66° 45' de Longitud Este y 18° 15' de Latitud Sud. La escases de agua es severa en la Empresa Minera Huanuni, y se ha generado una gran preocupación para abastecer la nueva planta Lucianita, que operará con una capacidad de 3000 T/dia; por tanto, será necesario tratar las aguas acidas de mina a objeto de que el total del caudal de 60 L/seg pueda ser utilizado en la dicha planta de beneficio de mineral. El objeto del presente trabajo de investigación, se circunscribe en realizar una propuesta técnica, económica y ambiental para el tratamiento de las aguas acidad de la Empresa Minera Huanuni mediante el paso de las mismas por drenes anóxicos calizos instalados en interior mina, como una alternativa a la propuesta de la empresa "Asociación Accidental A. A MINAS" de tratamiento convencional con cal; en especial, porque si bien dicha propuesta cumple con la descarga del efluente de pH 6 a 8 apta para el uso industrial, los lodos generados en el proceso no tienen sitio definido de almacenamiento y su transporte a un 20% de sólidos al dique nuevo de colas sería demasiado oneroso por el elevado consumo de energía que representaría; y además, en contacto con las colas sulfurosas, generaría la formación de CaSO4 que dificultaría su recirculación. Desde el punto de vista técnico, para la implementación de la propuesta, se calculó que para tratar 60 litros por segundo de aguas acidas mediante Drenes Anóxicos Calizos en interior mina, considerando además un tiempo de residencia de 15 horas y 20 años de operación de los drenes, se requieren 17,077.29 toneladas de caliza. Los Drenes Anóxicos Calizos serán ubicados en interior mina, en la rampa de ingreso a los niveles inferiores, requiriendo una ampliación de las cámaras 4 y 5 ya existentes hasta alcanzar las dimensiones de 3.5 m de alto, 20 m de ancho y 100 m de largo; y de 3.5 m de alto; 17 m de ancho y 88 m de largo, respectivamente. El efluente de descarga de los Drenes Anóxicos Calizos será sometido a un proceso de precipitación de cal también en interior mina; para ello, se requerirá un reactor de preparación de lechada de cal de 2.5 m de alto y un diámetro de 1.0 m. La lechada de cal será enviada por bombeo a un sedimentador del tipo lamelas, implementado también en el interior de la mina y de dimensiones de 3.5 m de alto, 8 m de ancho y 7 m de largo, situado en una galería muerta ya existente que permitirá la separación del rebalse o agua clara ya tratada que será bombeada por el sistema actual de bombeo hacia la superficie; y por otra, se bombearán los lodos del proceso hacia los tajos libres para su almacenamiento sin problemas ambientales. Desde el punto de vista económico, la implementación de la propuesta de tratamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni por Drenes Anóxicos Calizos y Precipitación con Cal, requiere de una inversión de 2.31 millones de dólares americanos. Comparativamente, con el proceso convencional de neutralización - precipitación con cal, el tratamiento de 60 litros por segundo de las aguas acidas de la Empresa Minera Huanuni requiere de 30.69 toneladas de cal/día; y se formarían 311.66 toneladas de lodos/día; además, los lodos formados por este proceso, "no son estables químicamente" y su manejo provocará la "redisolución de metales pesados". Además, este método de tratamiento implica un costo por el uso de cal de 6. 2 millones de $us/año. Es decir que, para 20 años de operación, se gastaran cerca de 124.44 millones de dólares. Mientras que, con el proceso de Drenes Anóxicos y Precipitación con cal en interior mina propuesto, se generarían solo 132.87 toneladas de lodos/día; los que además son "estables químicamente"; puesto que, y no son hidróxidos, sino complejos hidroxilados, y serán dispuestos sin riesgos ambientales en 11 rajos vacíos por año en interior mina. Por tanto, el tratamiento de las aguas acidas de la empresa minera Huanuni mediante Drenes Anóxicos y Precipitación con cal en interior mina, es una alternativa técnicamente viable, económicamente más barata (permitiendo un ahorro de 121,91 millones de dólares en 20 años de operación) y ambientalmente más favorable y sin riesgo ambiental con respecto al tratamiento convencional por neutralización - precipitación con cal.

The Huanuni Mining Company is located in the Pantaleón Dalence, province of the Department of Oruro -Bolivia, belonging to the municipality of Huanuni and located 42 km from the city of Oruro, approximately betweenthe coordinates 66 ° 45' of Longitude East and 18 ° 15 'of Latitude South. The lack of water is severe in the Huanuni Mining Company, and great concern has been generated to supply the new Lucianita plant, which will operate with a capacity of 3000 T / day; therefore, it will be necessary to treat acid mine waters in order that the total flow of 60 L / sec can be used in said ore beneficiation plant. The object of the present research work is limited to making a technical, economic and environmental proposal for the treatment of the water resources of the Huanuni Mining Company by passing them through anoxic calcareous drains installed in the interior of the mine, as an alternative to the proposal of the company "Accidental Association AA MINAS" of conventional treatment with lime; especially, because although said proposal complies with the discharge of the effluent from pH 6 to 8 suitable for industrial use, the sludge generated in the process has no defined storage site and its transport to 20% solids to the new dam queues would be too onerous because of the high energy consumption it would represent; and in addition, in contact with the sulfuric tails, it would generate the formation of CaSO4 that would hinder its recirculation. From the technical point of view, for the implementation of the proposal, it was calculated that to treat 60 liters per second of acidic waters through anoxic limestone drains inside the mine, also considering a residence time of 15 hours and 20 years of operation of the drains, 17,077.29 tons of limestone are required. The Anoxic Limestone Drein (ALD) will be located in the interior of the mine, on the entrance ramp to the lower levels, requiring an extension of the existing chambers 4 and 5 to reach the dimensions of 3.5 m high, 20 m wide and 100 mlong; and 3.5 mhigh; 17 mwide and 88 mlong, respectively. The discharge effluent from the ALD will be subjected to a lime precipitation process also in the interior of the mine; for this, a lime slurry preparation reactor of 2.5 m high and a diameter of 1 m will be required. The lime slurry will be sent by pumping to a settler of the lamella type, also implemented in the interior of the mine and with dimensions of 3.5 m high, 8 m wide and 7 m long, located in a dead gallery already existing that will allow the separation of the overflow or clear water already treated that will be pumped by the current pumping system to the surface; and on the other, the sludge from the process will be pumped to the free pits for storage without environmental problems. From the economic point of view, the implementation of the proposed treatment of the acid waters of the Huanuni mine by ALD and Precipitation with Cal requires an investment of 2.31 million US dollars. Comparatively, with the conventional process of neutralization - precipitation with lime, the treatment of 60 liters per second of the acid waters of the Huanuni Mining Company requires 30.69 tons of lime / day; and 311.66 tons of sludge / day would be formed; In addition, the sludge formed by this process, "are not chemically stable" and its management will cause the "redissolution of heavy metals". In addition, this method of treatment implies a cost for the use of lime of 6. 2 million US $ / year. That is to say, for 20 years of operation, about 124.44 million dollars will be spent. While, with the process of Anoxic Drains and Precipitation with lime in the proposed mine interior, only 132.87 tons of sludge / day would be generated; those that are also "chemically stable"; since, and they are not hydroxides, but hydroxylated complexes, and they will be disposed without environmental risks in 11 empty rajas per year in inner mine. Therefore, the treatment of the acid waters of the Huanuni mining company by means of Anoxic Drains and Precipitation with lime in the interior of the mine, is a technically viable alternative, economically cheaper (allowing a saving of 121.91 million dollars in 20 years of operation) and environmentally more favorable and without environmental risk with respect to conventional treatment by neutralization - precipitation with lime.

Evaluación técnica de la recuperación de Cobre desde aguas de drenaje de minas y disminución de su impacto ambiental en aguas de uso fluvial

Resumen Se presenta el estudio experimental realizado a escala de laboratorio, mediante técnicas de extracción por solventes (SX) e intercambio iónico (IX), para recuperar cobre desde aguas ácidas de mina. Para el desarrollo de las pruebas se utilizó una mini planta continua de SX con mezclador de 7 litros de capacidad y una planta de IX con 4 columnas de 2.2 cm de diámetro que permitía operar con el equivalente a una columna de hasta 1.8 m de altura de lecho de resina. Los resultados muestran que ambos procesos son capaces de tratar agua de mina y entregar un producto adecuado para la electro obtención, además de una solución pobre en cobre que puede descargarse directamente a aguas fluviales, previa neutralización. Se entregan además los principales parámetros para sustentar el dimensionamiento de una planta industrial, para una posterior evaluación económica.

Tecnicas de prevencion y control de la generacion acida en mineria

La minería como actividad dedicada a la extracción de recursos que alberga un yacimiento, genera un gran volumen de materiales y residuos sólidos que deben almacenarse adecuadamente en depósitos de desmontes y relaves denominados botaderos y relaveras, por lo general, estos residuos mineros suelen contener sulfuros que en contacto con la atmósfera y agua inician unos complejos procesos de transformaciones físicas, químicas y biológicas, que dan origen a la generación de drenajes ácidos de mina. En la práctica la velocidad de la generación ácida va a depender de una serie de factores como: las características fisicoquímicas del macizo rocoso excavado, de las condiciones de almacenamiento de estos materiales y residuos, y de la posibilidad de que estos materiales entran en contacto con agua y aire. La introducción de innovaciones técnicas en el desarrollo y planeamiento de proyectos mineros desde su inicio hasta el cierre, ayuda a reducir las alteraciones e impactos que genera la actividad minera, estas actividades principalmente están orientadas al manejo de los estériles de mina y los residuos de los procesos de beneficio de minerales, además permite hacer un uso racional de los recursos, así como el reciclado y el aprovechamiento de estos residuos mineros. Para ello se realiza estudios de caracterización geoquímica de la roca excavada y ver su comportamiento en el tiempo ácido productores o ácido consumidores (generadores de alcalinidad), permitiendo de esta forma predecir la calidad de los drenajes cuando se produzca la alteración de todo el material excavado. En la caracterización geoquímica de estos materiales y residuos, generalmente se recurre al empleo de ensayos estáticos en el que se determina el potencial ácido/base de los materiales o a ensayos cinéticos (principalmente métodos de lixiviación) insitu o en laboratorio en los que se reproducen las condiciones ambientales de campo (físicas, químicas y biológicas), que junto con la revisión de otros parámetros como pH en pasta, contenido de azufre como sulfuro, test de efervescencia y mineralogía, permiten evaluar la posibilidad de generación ácida a largo plazo en caso que los residuos de mina y las rocas excavadas experimenten procesos de alteración o lixiviación. En este trabajo se describen las mejores técnicas disponibles introducidas en la prevención, caracterización y control de la generación ácida, así como en el manejo de materiales (rocas excavadas) y residuos mineros (desmontes y relaves) a fin de buscarle un uso a estos materiales y residuos o mejorar el sistema de almacenamiento a largo plazo.

La administración de proyectos en las actividades de explotación minera y los compromisos de mitigación y prevención de los impactos ambientales en el caso de la mina La Zorra, México

Este estudio analiza las dificultades que puede atravesar un proyecto de explotación y beneficio de mineral de cobre al tratar de incorporar las actividades generadas por las medidas de mitigación y prevención de impactos ambientales negativos al desarrollo del proyecto. La falta de conocimiento en la administración de proyectos se convierte en un obstáculo para diseñar un modelo sencillo que permita ejecutar las actividades propias del objetivo general del proyecto, y cumplir a la par con los requerimientos de la Manifestación de Impacto Ambiental para prever y mitigar los impactos negativos generados por la extracción y purificación del mineral de cobre. En la era actual de los sistemas de información, la propuesta en este estudio es: la incorporación del enfoque de la administración de proyectos para mejorar el desarrollo de los programas de actividades de explotación y beneficio del mineral; así como las actividades a realizar para mitigar y prevenir los impactos negativos generados por el proceso. Un administrador de proyecto puede visualizar la ejecución conjunta de las actividades de ambos proyectos (proceso minero y mitigación de impactos ambientales), y de esta forma diseñar el mejor modelo para aprovechar los recursos. Además, las relaciones existentes entre proyectos, sociedad y gobierno son complejas y pueden caracterizarse por tener sistemas abiertos que pueden presentar caos en sus interacciones, con organizaciones propias pero interdependientes. El caso presentado en este estudio como referencia corresponde a la mina llamada La Zorra ubicada en el municipio de Ayutla en el estado de Jalisco, en la zona occidente de México. Es objetivo general del proyecto explotar y beneficiar mineral de cobre en un área de aproximadamente 100 hm². En este caso se aplicó la metodología de estructura para el desglose del trabajo, un modelo de organización para conformar los equipos de trabajo, la ruta crítica para optimizar la programación de actividades y uso de los recursos. La aplicación de la metodología de la administración de proyectos puede mejorar el desempeño de las actividades en el medio ambiente de las explotaciones subterráneas y a tajo abierto, ya que permite detectar problemas y plantear soluciones al plan maestro de explotación a abandono de los sitios mineros.

Este libro analisa as dificuldades que podem passar por um projeto de exploração e beneficiamento de minério de cobre na tentativa de integrar las actividades geradas pelas medidas de mitigação e prevenção de impactos ambientais negativos para o desenvolvimento do projeto. A falta de conhecimento em gerenciamento de projetos torna-se um obstáculo para projetar um modelo simple que permite a execução de atividades do objectivo geral do projecto e ao mesmo tempo estar em conformidade com os requisitos da manifestação de impacto ambiental para prever e atenuar os impactos negativos gerados pela extração e purificação do mineral de cobre. Nos atuais sistemas da era da informação, a proposta deste estudo é: a incorporação da abordagem da administração de projetos para melhorar o desenvolvimento dos programas de actividades de exploração e beneficiamento de minério. assim como as actividades desenvolvidas para atenuar e prevenir os impactos negativos gerados pelo processo. Um administrador do projeto pode exibir a realização conjunta das actividades de ambos os projetos (processo de mineração e mitigação de impactos ambientais) e assim criar o melhor modelo para tirar proveito dos recursos. Além disso, as relações entre projetos, sociedade e governo são complexas e podem ser caracterizadas por ter sistemas abertos que podem estar presentes caos em suas interações com organizações mas interdependentes. O caso apresentado este estudo como uma referência é chamado a raposa de minas no município de Ayutla no estado de Jalisco, na área oeste do México. É o objectivo geral da exploração do projeto e benefício emuma área de símbolo de minério de cobre aproximadamente 100. Neste caso aplicada a metodologia da estrutura para a repartição do trabalho, um modelo de organização para formar equipes de trabalho, o caminho crítico para otimizar a programação de atividades e uso dos recursos. A aplicação da metodologia de gerenciamento de projetos pode melhorar o desempenho das atividades no ambiente das explorações

Estimación de la tasa sedimentos en la cuenca minera del lago Poopo mediante el modelo potencial de erosión de suelos (EPM) y tendencias ante variaciones climáticas - Uso de herramientas SIG y teledetección

Resumen La presente investigación proyecta estimar el volumen de trasporte de sedimentos en la cuenca del lago Poopo aplicando el método Erosion Potential Method (EPM) y herramientas de Sistemas de Información Geografía (SIG) y teledetección, los resultados fueron evaluados con la perdida de suelo presentada en una de sus sub-cuencas tal el caso de la sub-cuenca Tacagua del cual se tienen registros batimétricos reportados en la gestión 2010. La cuenca del lago Poopo se localiza en el departamento de Oruro (Bolivia), abarca una superficie de 25.254,64 km² y está fuertemente afectada por procesos de erosión, sedimentación y contaminación. EPM considera cuatro factores: la erodabilidad del suelo, el clima, la topografía y el uso de suelos. Para el estudio se han considerado los datos climáticos de 22 estaciones meteorologías situadas dentro y a los alrededores de la cuenca; los parámetros de erodabilidad, cobertura vegetal y estado erosivo del suelo fueron obtenidos de los mapas de geología, uso de suelos y estados de erosión, el mapa de pendientes se obtuvo del modelo de elevación digital a 30 metros de resolución espacial. Los resultados encontrados, muestran que la tasa de transporte de sedimentos en la cuenca del lago Poopó alcanzo a 2.266.504,24 m³/año. Considerando que los sedimentos que llegan al lago Poopó no son solo los producidos por la cuenca del Lago, sino también de las cuencas aguas arriba como son: la cuenca del alto Desaguadero, Mauri y medio Desaguadero (31.130 km² adicionales), la tasa de transporte de sedimentos estimada de toda esta área llegaría a alcanzar aproximadamente unos 5.368.141 m³/año. Teniendo en cuenta que el volumen del lago Poopó es de aproximadamente 2,21 km³, se estima que en aproximadamente unos 410 años el lago Poopó se llegaría a colmatar completamente, produciendo un desastre ambiental más grave que el que actualmente se presenta.

Abstract The present investigation projects to estimate the volume of sediment transport in the Poopo lake basin applying the method Erosion Potential Method (EPM) and tools of Information Systems Geography (SIG) and remote sensing, the results were evaluated withthe soil loss presented in one of its sub-basins, such as the sub-basin. Tacagua basin, of which bathymetric records have been reported in the 2010 management. The Poopo lake basin is located in the department of Oruro (Bolivia), covers an area of 25,254.64 km² and is strongly affected by erosion, sedimentation and pollution processes. EPM considers four factors: soil erodability, climate, topography and land use. For the study, climatic data of 22 meteorological stations located in and around the basin were considered; The parameters of erodability, vegetation cover and soil erosion were obtained from the geology maps, land use and erosion states, the slope map was obtained from the digital elevation model at 30 meters of spatial resolution. The results show that the sediment transport rate in the Poopó lake basin reached 2,266,504.24 m3 / year. Considering that the sediments that reach Lake Poopó are not only those produced by the Lake basin, but also the upstream watersheds such as: the Alto Desaguadero basin, Mauri and the middle Desaguadero (31,130 additional km²), the transport rate Estimated sediment from this entire area would reach approximately 5,368,141 m³ / year. Bearing in mind that the volume of Lake Poopó is approximately 2.21 km³, it is estimated that in about 410 years Lake Poopó would be completely clogged, producing a more serious environmental disaster than the one that currently occurs.

Búsqueda de modelos matemáticos para la determinación del espaciamiento óptimo del muestreo sistemático en depósitos minerales tipo Veta

Resumen Gran parte de los yacimientos minerales que se explotan en el Departamento de Oruro y en el país son vetiformes; vale decir, son estructuras mineralizadas tabulares aproximadamente verticales con una potencia (ancho) muy reducido respecto a las otras dimensiones. Los métodos utilizados para la explotación de estos yacimientos son básicamente dos: Corte y Relleno (cut and fill) y rajos de acopio (Shrinkage). Estos métodos para su aplicación exigen la perforación de galerías horizontales (corridas) separadamente entre 30 m y 40 m; y de excavaciones verticales (chimeneas) separadas también entre 30 m y 40 m. las corridas y chimeneas definen unidades de explotación denominadas "blocks" de explotación. Para la planificación de la explotación del yacimiento es necesario estimar con la mayor confiabilidad posible el contenido promedio (ley media) del mineral de interés de cada uno de los "blocks" de explotación. Para la estimación de la ley media de los "blocks" de explotación se efectúa un muestreo denominado sistemático en las corridas y las chimeneas. El muestreo sistemático se refiere a excavar pequeñas canaletas perpendiculares a la dirección del yacimiento mineralizado tanto en los techos de las corridas como en una de las paredes de las chimeneas. El material obtenido en cada canaleta es embolsado y enviado a un laboratorio de análisis químico para la determinación del contenido mineralógico (ley) del mineral de interés. El muestreo sistemático de un yacimiento mineralizado y el procesamiento de las muestras en un laboratorio de análisis químico forman parte de los costos de explotación de yacimientos; este componente en el costo de explotación puede ser alto o bajo dependiendo fundamentalmente del número de muestras obtenidas. En la actualidad, las canaletas de muestreo tanto en las corridas como en las chimeneas son excavadas cada dos (2) metros, sin tomar en cuenta en absoluto el mineral de interés, el tipo de mineralización, la precisión del muestreo y los costos asociados. La pregunta permanente es ¿Por qué muestras de cada dos (2) metros? El presente proyecto, pretende identificar o en su caso desarrollar modelos matemáticos que permiten definir el espaciamiento óptimo entre muestras para el muestreo sistemático en yacimientos minerales tipo veta. Optimo en el sentido de lograr el mayor conocimiento posible del yacimiento mineralizado al menor costo. El o los modelos matemáticos obtenidos serán aplicados a un caso específico (una veta en algún yacimiento en el que se puedan conseguir datos).

Abstract A large part of the mineral deposits that are exploited in the Department of Oruro and in the country are vetiform; that is to say, they are approximately vertical tabular mineralized structures with a power (width) very reduced with respect to the other dimensions. The methods used for the exploitation of these deposits are basically two: Cut and fill and cuttings (Shrinkage). These methods for its application require the perforation of horizontal galleries (runs) separately between 30 m and 40 m; and of vertical excavations (chimneys) also separated between 30 m and 40 m. Runs and chimneys define exploitation units called "blocks" of exploitation. For the planning of the exploitation of the deposit, it is necessary to estimate with the highest possible reliability the average content (average grade) of the mineral of interest of each one of the exploitation blocks. For the estimation of the average grade of the "blocks" of exploitation a systematic sampling is carried out in the runs and chimneys. Systematic sampling refers to excavating small channels perpendicular to the direction of the mineralized deposit both in the ceilings of the runs and in one of the walls of the chimneys. The material obtained in each channel is bagged and sent to a chemical analysis laboratory for the determination of the mineralogical content (law) of the mineral of interest. The systematic sampling of a mineralized deposit and the processing of the samples in a chemical analysis laboratory are part of the costs of exploitation of deposits; this component in the cost of exploitation can be high or low depending mainly on the number of samples obtained. At present, the sampling channels in both runs and chimneys are excavated every two (2) meters, without taking into account at all the mineral of interest, the type of mineralization, the precision of the sampling and the associated costs. The permanent question is Why do you sample every two (2) meters? The present project aims to identify or, where appropriate, develop mathematical models that allow to define the optimal spacing between samples for systematic sampling in vein-type mineral deposits. Optimal in the sense of achieving the greatest possible knowledge of the mineralized deposit at the lowest cost. The mathematical model (s) obtained will be applied to a specific case (a vein in a deposit in which data can be obtained).