ARTÍCULOS

 

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

 

 

Dr. Ing. Gerardo Zamora Echenique¹
Ing. Melissa Mamani Alvarez²
Ing. Elvis Trujillo Lunario^3
1 Universidad Técnica de Oruro, Carrera de Ingeniería de Minas, Petróleos y
Geotecnia e-mail: gerardozamoraechenique@yahoo.es
² Consultor ambiental. e-mail: meli-11-10@gmail.com
³ Universidad Técnica de Oruro, Carrera de Ingeniería de Minas, Petróleos y
Geotecnia e-mail: elvystrujillo@yahoo.es

 

 

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Resumen

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.

Palabras clave

Drenes anóxicos calizos, aguas ácidas de mina, tratmiento

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Abstract

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.

Keywords

Anoxic Limestone Drein, ALD, acid mine waters, treatment, Hunanuni Mine

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1. INTRODUCCIÓN

El yacimiento de Huanuni, como parte del gran macizo del Posokoni, contiguo a los yacimientos aledaños a Japo, Morococala, Santa Fe, Catavi, San José, Colquiri, y a los yacimientos de Llallagua - Siglo XX, correspondiente al grupo Estañifero de la Corporación Minera de Bolivia (COMIBOL), está ubicado 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.

En la Empresa Minera Huanuni están explotando estaño con métodos de explotación Shirnkage (acopio) que tiene las siguientes variantes: Shrinkage dejando Puentes, Shrinkage con piso falso, Explotación Selectiva y producción de Guía Mina. 1.

Para iniciar la operación de la nueva planta de Lucianita, con una capacidad de tratamiento de 3000 toneladas por día, se requiere el triple de los volúmenes de agua que actualmente se requieren para operar la vetusta planta actual de 1000 toneladas por día. Debido al efecto climatológico de la ausencia de lluvia, se está observando que los caudales de agua son cada vez menores y por esta razón no permitirán abastecer el requerimiento que tiene la nueva planta de la empresa minera Huanuni. 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 nueva planta de beneficio de mineral.

 

2. OBJETIVOS

El objetivo general del presente trabajo de investigación fue el de realizar un estudio técnico, económico y ambiental para el tratamiento de las aguas ácidas de la Empresa Minera Huanuni en interior mina a partir de pruebas a nivel laboratorio mediante Drenes Anóxicos Calizos y Precipitación con cal.

El objeto de investigación se circunscribe a a abordar el problema principal de carencia de agua para el funcionamiento de la nueva planta de procesamiento mineral "Lucianita" a parir de la generación de una propuesta técnica, económica y ambiental de tratamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni mediante drenes anóxicos calizos y el tratamiento del efluente de descarga del mismo por precipitación con cal, ambas etapas en instalaciones ubicadas en el interior de la mina.

 

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. Caracterización de las aguas ácidas de la mina Milluni

Los resultados de la caracterización físico-química del Drenaje Ácido de Mina (DAM) o Aguas Ácidas de Mina proveniente del socavón Huanuni, es presentada en la TABLA 1.

Los resultados del análisis químico por metales pesados de la muestra de las Aguas Ácidas de Mina estudiada, se presentan en la TABLA 2.

Finalmente, el análisis por Aniones de la muestra es resumida en la Tabla 3.

El caudal promedio medido fue de 60 litros por segundo y un valor promedio de pH de 2.4

3.2 Resultados y Discusión de las Pruebas de Laboratorio

Pruebas de precipitación con cal en vasos de precipitación de 1 L con agitación mecánica fueron corridas a objeto de determinar los consumos de cal en la neutralización -precipitación directa de las aguas ácidas de la muestra de la mina Huanuni. La figura 1 muestra los resultados obtenidos.

De la gráfica anterior se deduce que para alcanzar el pH de 8.5 se requiere cerca de 5.92 gr. de cal por litro de agua ácida de mina. Asimismo, se producen 60.12 g/L de lodos húmedos (10.14 g/L lodo seco).

Los resultados del análisis físico-químico de la muestra de la solución filtrada de dicho proceso de neutralización-precipitación fueron objeto de análisis físico-químico en el Laboratorio acreditado de SPECTROLAB.

Los resultados reportados se presentan en la Tabla 4. Es decir que, considerando los datos de dicha tabla, la concentración de metales pesados disueltos se encuentra por debajo de los límites máximos permisibles de descarga establecidos en la Normativa Ambiental Boliviana.

3.3 Pruebas en Drenes Calizos Anóxicos

En un reactor de 30 litros de capacidad se colocó la muestra de agua ácida que fue alimentado a otro reactor también de 30 litros, lleno de piedra caliza con diámetros de - 2" a +1" bajo condiciones anóxicas a objeto de estudiar el comportamiento de las aguas ácidas en dren calizo anóxico.

Se tomaron muestras cada 15 horas a objeto de determinar el valor de la alcalinidad por titulación. La gráfica siguiente muestra los resultados obtenidos:

Al finalizar la prueba, una muestra del efluente de descarga del dren calizo anóxico fue tomada y se envió al laboratorio de SPECTROLAB. Los resultados del análisis físico-químico en mg/l de dicho efluente se muestran en la siguiente tabla:

Posteriormente, se realizó una prueba de precipitación de metales con cal de una muestra de un litro del efluente de descarga del tratamiento en dren calizo anóxico. Los resultados de dicha prueba son presentados en la FIGURA 3.

De la gráfica anterior se deduce que para alcanzar el pH cercano a 8.5, se requiere de 1,09 gr. de cal por litro de efluente de descarga del dren anóxico calizo. Además, se forman 25.63 gr. de lodo por litro (3.43 gr. Lodo seco). Los resultados del análisis físico-químico del tratamiento con cal del efluente del dren calizo anóxico se muestran en la siguiente tabla:

 

4. Propuesta técnica, económica y ambiental para el tratamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni por Drenes Anóxicos Calizos y Precipiatción con Cal en Interior Mina

4.1. Propuesta técnica de implementación en interior mina

a) Diseño y dimensionamiento de los Drenes Anóxicos Calizos

A partir de los resultados de la alcalinidad determinada en las pruebas del dren calizo anóxico, se procedió a diseñar y dimensionar el mismo. La cantidad de caliza necesaria para el tratamiento para un tiempo de residencia de 15 h se calculó de acuerdo a la siguiente fórmula:

Por tanto M es igual a 9072 toneladas de caliza.

Por otra parte, para compensar las pérdidas por disolución durante un periodo de tiempo determinado, la cantidad de caliza requerida se calculó a partir de:

Finalmente, la suma de estas dos ecuaciones representa la cantidad total de caliza, será de 17077.29 toneladas de caliza. Por tanto, las dimensiones del lecho para el Dren Calizo Anóxico calculado y que permitirá tratar 60 l/seg de agua ácida de mina, será de:

b) Ubicación de los Drenes Anóxicos Calizos en Interior Mina Como los drenes serán ubicados en el interior de la mina, y en base a galerías de fácil acceso existentes (Cámaras 4 y 5 en la rampa de acceso al nivel -120 m), se consideró dividir el caudal en dos. Para el cálculo se mantuvo la relación recomendada en la literatura del largo a ancho de 5 a 1.

Se tomaron muestras del macizo roco de las cámaras 4 y 5 a objeto de establecer la calidad de las mismas. Los resultados demuestran que la zona presenta un valor de RMR de 61, considerándose como buena. Para este puntaje de RMR, se debe además considerar la estabilidad del macizo para la ampliación de dichas galerías en base a la colocación de pernos de anclaje.

c) Dimensionamiento de muro de contención para las cámara 4 y 5

Los Drenes Anóxicos Calizos a ser implementados en las cámaras 4 y 5 debidamente ampliadas, requerirán de un muro de contención a objeto de que tanto la caliza como el agua de tratamiento estén confinadas y en condiciones anaeróbicas. La tabla siguiente, presenta las dimensiones de los mismos:

d) Disponibilidad de reservas de la piedra caliza

El yacimiento de piedra caliza que será utilizado en los Drenes se encuentra en Culluri, Departamento de Oruro, Provincia Saucarí, Municipio de Toledo, georeferenciado a Latitud: 18.25 y una Longitud: 67.55. Este yacimiento se encuentra situado a 74.6 Km de la ciudad de Oruro. Se calculó que son necesarios 12807,96 m³ de piedra caliza, que será extraída del yacimiento citado y se transportará en volquetas de 12 cubos, con rumbo a las cámaras 4 y 5 ampliadas.

f) Tratamiento del efluente de Dren Anóxico Calizo con cal en interior mina

El reactor de preparación de lechada de cal, se ubicara también en el interior de la mina, en una cámara ya existen y que se apropia a las dimensiones del reactor (3 m de alto y 3.52 m de diámetro) y a una distancia de aproximadamente 100 m y en el mismo nivel de los Drenes Anóxicos Calizos (nivel -120 m). La lechada será bombeada al fondo de la galería cerrada de mezcla y sedimentación del tipo lamelas, donde se mezclará con el efluente procedente de los dos Drenes Anóxicos Calizos, y permitirá la separación del agua clara (rebose) y los lodos formados. Las dimensiones de dicha galería ya existente y con un muro de contención a ser construido, son de 8 m de ancho, 7 m de longitud y 3 m de altura. Se requerirá un área de sedimentación de 24 m².

g) Sistema de bombeo

El efluente de descarga del tratamiento en los Drenes Anóxicos Calizos, requiere de una bomba de 150 Hp para enviar el efluente de descarga hasta el punto más profundo de la galería cerrada de sedimentación por lamelas (distancia de 620 m y altura de carga de 80 m). Así mismo, se requiere de una bomba de 10 Hp para enviar la pulpa de la lechada de cal del reactor de mezcla hasta el extremo más profundo de dicho sedimentador de lamelas (distancia 7 m y altura de carga de 19 m). Por otra parte, se necesita de una bomba para enviar el efluente de descarga o rebalse del sedimentador de lamelas hasta el punto de bombeo que se tiene; para luego, con el sistema ya existente, enviar el efluente tratado hasta la superficie para su uso posterior en la planta de beneficio mineral "Lucianita". Finalmente se requiere de una bomba lamerá de 30 Hp para transportar los lodos del sedimentador tipo lamelas hasta los rajos o sitios de disposición final de lodos (distancia de 700 m y altura de carga de 32 m).

f) Disposición de los lodos

Los lodos del proceso de tratamiento del efluente del Dren Anóxico Calizo con cal se almacenaran en los rajos vacíos que se encuentran en los niveles -160 y -240 m. Cada rajo permite almacenar un volumen de 1920 m³ (1.2 m x 40 m x 40 m). Es decir, como se producirán 132.87 toneladas de lodos por /día, se llenarán 11 rajos vacíos al año. La figura 33 muestra la la ubicación de los rajos vacíos

4.2. Aspectos económicos de la implementación de la propuesta de tratamiento de dren anoxico calizo

4.2.1 Costos de inversión y de Implementación de la Propuesta

La tabla siguiente, resume los costos de inversión y de implementación de la propuesta, considerando los ítems siguientes: Ampliación de las cámaras 4 y 5, además de sostenimiento de roca para la implementación de los Drenes Anóxicos Calizos; construcción de los muros de contención tanto de los Drenes como de la galería de sedimentación; preparación de la galería de sedimentación e implementación de planos inclinados de sedimentación; excavación, trituración y transporte de la piedra caliza del yacimiento Culluri hasta los Drenes Anóxicos Calizos; requerimiento de bombas e instalación del sistema de bombeo; equipamiento e instalación del reactor de preparación de la lechada de cal; además de costos de operación, como materiales e insumos; mano de obra, incluidos beneficios sociales; consumos de energía; y finalmente otros.

Es decir, la inversión requerida para la implementación de la propuesta asciende a 2.31 millones de dólares.

4.3 Comparación técnica, económica y ambiental del tratamiento de las aguas acidas de la empresa minera Huanuni con Dren Anóxico Calizo con el tratamiento por lodos de alta densidad (cal)

4.3.1 Comparación técnica

Desde el punto de vista técnico, el tratamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni por el proceso convencional con cal, presenta los siguientes datos técnicos:

a. Cantidad de cal requerida para la Precipitación

Para el tratamiento del agua acida de mina, de acuerdo a la figura del pH vs la cantidad de cal a añadir, se demostró que son requeridos 5.92 g de cal/litro de agua ácida de mina; por lo que, para tratar 60 l/seg se requiere: 30.69 toneladas de cal/día.

b. El volumen de lodos a obtener

De acuerdo a los resultados obtenidos, generan 60.12 gramos de lodo/litro de agua ácida de mina; por lo que, para tratar 60 l/seg, se formarán: 311.66 toneladas de lodos/día; además, considerando que dichos lodos presentan una densidad de 2.27 kg/l, ocuparán un volumen de 137.30 m3/día.

Por otra parte, el tratamiento de las aguas ácidas de la empresa minera Huanuni mediante Drenes Calizos Anóxicos presenta los siguientes datos técnicos:

a. El volumen de caliza requerido para tratar 60 l/seg de agua ácida de mina; con un requerimiento total de caliza de 17,077.29 toneladas para una vida útil del dren de 20 años.

b. El efluente de descarga de dicho dren calizo anóxico debe ser tratado mediante precipitación con cal a objeto de precipitar los metales pesados presentes.

c. Cantidad de cal requerida para la precipitación del efluente de descarga del dren calizo

Para el tratamiento del efluente del dren calizo anóxico, de acuerdo a la figura del pH vs la cantidad de cal a añadir, se demostró que son requeridos 1.09 gr. de cal/litro de agua tratada; por lo que, para tratar 601/seg se requiere: 5.65 toneladas de cal/día; es decir, se requeriría 25.04 toneladas/día menos que las que se usan para el tratamiento directo de las aguas ácidas por precipitación - neutralización.

d. Volumen de lodos a obtener

De acuerdo a los resultados obtenidos, se generan 25.63 gramos de lodo/litro de agua tratada; por lo que, para tratar 60 l/seg se formarán: 132.87 toneladas de lodos/día; es decir, 178.79 toneladas de lodos/díamenos que en el tratamiento directo con cal de las aguas ácidas por precipitación -neutralización.

e. Estabilidad de lodos

La adición de cal a la solución de descarga del dren calizo anóxico generan las siguientes reacciones de precipitación:
Fe²⁺ + 1/4 O₂ + 1/2 H₂O + HCO₃- =
FeOOH+ H₂O + 2 CO₂
Mn²⁺ + 1/4 O₂ + H₂O + 2 HCO₃- =
MnOOH+ 3/2 H₂O + 2 CO₂
Por lo que los productos precipitados ya no son "hidróxidos"; sino compuestos monohidratados. Se conoce que el FeOOH o Goetita "es más estable químicamente" que los hidróxidos de Fe. Además, se ha visto en el desarrollo de las pruebas de que el producto de precipitación es de más fácil filtración.

4.3.2 Comparación económica

Desde el punto de vista económico, el tratamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni por neutralización-precipitación con cal, presenta los siguientes datos: Requerimiento de cal: 30.69 toneladas/día; a un costo de aprox. 0.17 $us/kg; por tanto, el costo de la Cal asciende a 5,216.30 $/día. Es decir, considerando el costo por la cal y la mano de obra, el costo de tratamiento por neutralización - precipitación con cal asciende a 6, 2 millones de dólares por año. Finalmente, si consideramos para un tiempo de 20 años, el costo de tratamiento por neutralización - precipitación con cal asciende a cerca de 124.4 millones de dólares.

Por otra parte, desde el punto de vista económico, el tratamiento de las aguas ácidas de la empresa minera Huanuni por Drenes Anóxicos Calizos y Precipitación con Cal del efluente de descarga, todo en interior mina, presenta un costo total de implementación de 2.6 millones de dólares.

Es decir que la relación de ahorro por la implementación del tratamiento de las aguas mediante Dren Anóxico calizo representa un equivalente de cerca de 121.8 millones de dólares en 20 años de operación. ión propia.

4.3.3 Evaluación de impacto ambiental

Desde el punto de vista ambiental, el tratamiento de las aguas ácidas de la empresa minera Huanuni por neutralización precipitación con cal generará lodos que no son estables químicamente. Se ha señalado que se obtendrán lodos con 20% de sólidos después de la etapa de sedimentación. Se ha determinado que se generarán 47831 toneladas por año. No se tiene en dicho proyecto datos sobre el manejo de los mismos. Sin embargo, se requerirá de un dique para su disposición o en su caso, bombear los mismos 17 km para su descarga en el dique nuevo que se está culminando de construir.

Por otra parte, desde el punto de vista ambiental, los lodos generados por el tratamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni mediante Drenes Anóxicos Calizos y precipitación del efluente con cal, todo en interior mina, Milluni por Dren Calizo Anóxico, que equivale a 15768 toneladas al año, serán depositados en 11 rajos vacios abandonados, sin causar ningún riesgo ambiental, ya que son además "estables químicamente".

 

5. Conclusiones

Las siguientes conclusiones han sido arribadas del presente trabajo de investigación.

• Las aguas ácidas de la Empresa Minera Huanuni son un proceso natural de oxidación en interior mina de minerales sulfurados en presencia de agua, oxígeno y catalizado por microorganismo del genero thiobacillus Ferrooxidans, en la mina Huanuni reporta un caudal promedio de 60 lt./seg,

• La caracterización físico-química de las aguas acidas de la mina Huanuni presentan un valor promedio de pH de 2.4, y una fuerte carga de metales pesados que provocarían problemas técnicos y de corrosión, si se usaran directamente en el nuevo ingenio de procesamiento mineral de Sn "Lucianita".

a) Estudio del comportamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni con cal y en Drenes Anóxicos Calizos

• Para alcanzar un pH de 8 ,5 mediante el proceso de neutralización- precipitación convencional con cal del DAM, se requiere cerca de 5,92 gr de cal/l de agua acida de mina tratada.

• En las pruebas en el Dren Anóxico Calizo se determinó que para un tiempo de residencia de 15 horas, la alcalinidad alcanzada fue de 165 mg/l. posteriormente, al tratar el efluente de descarga del Dren Anóxico Calizo, y precipitar los metales pesados con la adición de cal, hasta alcanzar el pH cercano a 8.5 se requirió 1.09 gr de cal por litro de agua tratada.

b) Propuesta de una alternativa técnica posible, económicamente viable y ambientalmente amigable para el tratamiento de las aguas ácidas de mina por Drenes Anóxicos Calizos en interior mina para su uso industrial

• La cantidad total de caliza que se calculó para tratar 60 litros por segundo de agua acida de la mina Huanuni en dos drenes anóxicos calizos a ser implementados en el interior de la mina, y considerando un tiempo de residencia de 15 horas y para 20 años de operación de los drenes, es de 17,077.29 toneladas.

• Las dimensiones de los dos Drenes Anóxicos Calizos para 20 años de operación y con muros de contención son: Dren 1.- 3.5 m de alto, 20 m de ancho y 100 m de profundidad; Dren 2.-3.5 m de alto, 17 m de ancho y 88 m de profundidad. Estos estarán situados en las actuales cámara 4 y 5, nivel -120 m, que requerirán se ampliadas y requerirán de un adecuado sostenimiento de roca con calidad RSM de buena.

• Se requiere de un reactor de mezcla para la preparación de lechada de cal de 3 m de alto y 3.52 m de diámetro nivel -120 m. La lechada será bombeada al fondo de la galería cerrada de mezcla y sedimentación del tipo lamelas, donde se mezclará con el efluente procedente de los dos Drenes Anóxicos Calizos, y permitirá la separación del agua clara (rebose) y los lodos formados. Las dimensiones de dicha galería ya existente y con un muro de contención a ser construido, son de 8 m de ancho, 7 m de longitud y 3 m de altura. Se requerirá un área de sedimentación de 24 m².

• La implementación de la propuesta de tratamiento de las aguas ácidas de la mina Huanuni por dos Drenes Anóxicos Calizos y el tratamiento del efluente de descarga de los mismos por Precipitación con Lechada de Cal y Separación en de Sólidos en galería con implementación de lamelas tiene un costo total aprox. de 2.63 millones de dólares.

• Se consideraron las comparaciones técnicas, económicas y ambientales de las alternativa actual de tratamiento a ser implementada mediante neutralización y precipitación convencional con cal con la implementación de la propuesta de los Drenes Anóxicos Calizos y posterior Precipitación con Cal, teniendo un ahorro de aprox. 121.8 millones de dólares, y considerando 20 años de operación.

• La problemática de generación de lodos por el tratamiento convencional de las aguas ácidas de mina con cal (311.66 toneladas/día), que representará un problema ambiental tanto en la disponibilidad de un área para su disposición final o el de su bombeo hasta el dique de colas nuevo ubicado a 17 km de distancia, será eliminado por la propuesta del tratamiento en interior mina por Drenes Anóxicos Calizos y posterior tratamiento del efluente por precipitación con cal; puesto que, los lodos formados que están en forma de complejos hidroxilados son más estables químicamente y serán confinados en los rajos vacíos abandonados.

• Se ha demostrado que 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.

 

6. BIBLIOGRAFÍA

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