Buenas Prácticas en la Gestión de la Estabilidad Química en la

Buenas Prácticas
en la Gestión de la Estabilidad
Química en la Industria Minera
2015
Índice
1. Introducción
08
2. Buenas prácticas ligadas a la actividad minera
10
3. Casos de buenas prácticas en la gestión de la estabilidad química
14
1. Rajo Lichtenberg, Alemania
18
2. Mina de carbón, Alemania
22
3. Minera Alumbrera, Argentina
26
4. Candia Valley Operations, Australia
30
5. Rio Tinto Iron Ore, Australia
34
6. Huckleberry Mine, Canadá
38
7. Diavik Mine, Canadá
42
8. Homestake Mine, Estados Unidos
48
9. Martha Mine, Nueva Zelanda
52
10. Compañía de Minas Buenaventura S.A.A. – U.E.A. Orcopampa, Perú
56
11. Rudna Mine, Polonia
60
4. Equipo de trabajo
64
6
Imagen Ministerio de Minería
Agradecimientos
Este documento ha sido elaborado en el marco del proyecto “Desarrollo de Herramientas y Criterios de Estabilidad
Química de las Instalaciones Mineras para el Cierre de Faenas Mineras” financiado por CORFO a través del
programa de Bienes Públicos para la Competitividad, y ha sido desarrollado por Fundación Chile y el Servicio
Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN), con el apoyo del Ministerio de Minería y la SONAMI.
Nuestro agradecimiento para todas las personas que han contribuido al desarrollo del documento, en particular,
agradecer su generosa contribución al Gobierno de Australia (Australian Government Department of Industry,
Innovation and Science) y a la Compañía de Minas Buenaventura S.A.A (U.E.A. Orcopama), así como a Wismut GmbH,
Lmbv (Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH), Minera Alumbrera, Huckleberry
Mines Ltd. y Diavik Diamond Mines Inc., por su atorización para la publicación de sus respectivos casos.
Parte de la información de este documento, ha sido extraída de medios especializados o páginas relacionadas a la
materia, con información pública disponibles en internet.
Capítulo 1
Introducción
8
Imagen Codelco Chile
La explotación minera de cualquier tipo de mineral conlleva una serie de impactos ambientales asociados. Si bien, la
actividad minera es uno de los sectores industriales más importantes a nivel mundial y, en particular, la minería en Chile
ha jugado un rol fundamental en el desarrollo económico del país, situándolo dentro de los principales productores de
minerales, también ha cumplido un rol histórico de transformación de los territorios a lo largo y ancho de nuestro país.
En este contexto, también se le reconoce a este sector cierta agresividad con el medio ambiente, debido tanto a las
huellas dejadas por actividades mineras extractivas del pasado, como a los actuales efectos sobre el paisaje, el agua,
los suelos, la vegetación y el aire, entre otros.
Si bien la variable ambiental y la responsabilidad social fue ajena a las prácticas mineras en el pasado, en los
últimos años han sido incluidas como aspectos fundamentales en la gestión del impacto de la minería en su
entorno, mediante el desarrollo de políticas y estrategias que, en general, van ligadas a una gestión comprometida
con la implementación de medidas y actividades que permitan el desarrollo equilibrado de la industria con su
entorno. Lo que ha permitido ir avanzando en el desarrollo de una minería sustentable en el tiempo.
En este contexto, el concepto de buenas prácticas irrumpe fuertemente como parte de la gestión responsable
de la industria minera, haciendo cada vez más necesario el desarrollo de acciones innovadoras que permitan
mejorar el desempeño de las diferentes instalaciones. Y a su vez, contar con la información de estas prácticas, es
una herramienta indispensable tanto para reproducir casos exitosos como aprender de los errores ya cometidos.
En el presente documento, se recopilan casos internacionales de buenas prácticas en la gestión de la estabilidad
química en la industria minera, las cuales están orientadas a obtener tal condición en el momento del cierre
y, por ende, asegurar que se mantenga en el largo plazo. Los ejemplos que aquí se presentan dan cuenta de la
forma como la minería de hoy enfrenta esta problemática, asumiendo la importancia y la necesidad de desarrollar
actividades responsables, con el objetivo de eliminar o minimizar los impactos y riesgos hacia las personas y/o el
medio ambiente, a la vez de constituir un aporte al desarrollo de una industria más sustentable.
9
Capítulo 2
Buenas prácticas ligadas a la actividad minera
10
Imagen Codelco Chile
Son varias las definiciones, propuestas y aproximaciones sobre el concepto de buenas prácticas en los sectores
productivos que sirven como referente para entender este concepto en relación a la minería. Algunas de las
definiciones que pueden encontrarse se presentan a continuación.
• Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL)1. La CEPAL afirma que las buenas prácticas
son “las que consideran modelos de mejoramiento de la gestión, manejo y desempeño ambiental y social de los sectores
productivos, a partir de la experiencia y de casos exitosos replicables, teniendo en cuenta la naturaleza y condiciones
específicas de cada actividad y su entorno”.
• Bussiness Dictionary2. De una manera breve este diccionario define las buenas prácticas como “un método o
técnica que ha demostrado mejores resultados a los obtenidos con otros medios, y que son usados como referentes”.
• Best Practice Environmental Management in Mining (Australia)3. “El concepto de buenas prácticas es
simplemente la mejor manera del desarrollo sustentable en un sitio determinado”, asimismo plantea que “las buenas
prácticas en la gestión ambiental en minería, exigen de un proceso continuo e integrado a través de todas las fases de
un proyecto desde la exploración inicial, pasando por la construcción, operación, desmantelamiento y cierre”.
• Manual de Buenas Prácticas Ambientales Industria Petróleo y Gas, Chile4. La definición que se puede encontrar
en este documento es la siguiente: “las buenas prácticas ambientales corresponden a códigos voluntarios de operación,
administración y conducta que guían las actividades humanas, utilizando técnicas y tecnologías disponibles, a través de las
cuales se pueden mitigar y minimizar los impactos ambientales y sociales negativos, además logran impulsar la viabilidad
económica en el largo plazo”.
1. Buenas prácticas en la Industria minera: el caso del Grupo Peñoles en México. Eduardo Chaparro A. División de Recursos Naturales e Infraestructura.
Naciones Unidas. CEPAL. Santiago de Chile, mayo de 2007. www.cepal.org/es
2. www.businessdictionary.com
3. Overview of Best Practice Environmental Management in Mining. Environment Australia. August 2002. www.apho.org.uk/resource/view.aspx?RID=93778
4. Manual de Buenas Prácticas Ambientales Industria del Petróleo y Gas. SEREMI, Universidad de Magallanes, ENAP, CORFO y Fundación Chile.
11
Siguiendo esta dirección, las buenas prácticas en la minería estarían orientadas al desarrollo de aquellas
actividades que buscan y alcanzan resultados positivos en su gestión ambiental, facilitando el control de las
operaciones, minimizando, disminuyendo, eliminando o si fuera el caso, compensando los impactos que se
llegaran a causar sobre los ecosistemas y/o las comunidades. Pero además de asegurar el cumplimiento de la
legislación, con su práctica y ejecución, son referentes que se deben desarrollar aun cuando las regulaciones
legales no existan.
Cualquiera sea el entendimiento de buenas prácticas en relación a la estabilidad química de las instalaciones
de una faena minera, hay que considerar siempre que se deben enfocar en asumir y ejecutar medidas para
prevenir, amortiguar, minimizar, recuperar o compensar los impactos del drenaje minero (DM), así como
diseñar y ejecutar estrategias para manejar el fenómeno en el largo plazo. En el corto plazo, las prioridades
deben apuntar al desarrollo de acciones claras, como por ejemplo, los dirigidos a detener y contener los
fenómenos que generan DM, entre otros, y al desarrollo de aquellas medidas decisivas para otras etapas,
como la caracterización precisa de los materiales con potencial para generar drenaje. Secuencialmente y en
el mediano plazo, se debe trabajar de forma persistente en generar una investigación sistemática y continua
para identificar las mejores opciones de gestión en este proceso. Por supuesto, es muy importante hacer un
seguimiento continuo como parte de la supervisión de las medidas adoptadas y de su respuesta de eficacia en
el corto, mediano y largo plazo.
El concepto de buenas prácticas, tal como se ha mencionado, alude a la selección, ejecución y evaluación de
procedimientos, metodologías y formas de explotación que minimicen los impactos negativos y garanticen a
los actores que el desarrollo del proyecto se hace acorde con las más altas y exigentes normas de cuidado
ambiental. Tras la definición del concepto y el estudio de varios casos de aplicación de buenas prácticas a
nivel internacional se pueden identificar algunos de los beneficios que de manera colateral se obtienen con la
ejecución de lo programado en dichas políticas y estrategias, como:
12
• Mayor eficiencia en los costos e inversiones mineras
• Minimización de impactos derivados de la actividad minera
• Amortiguación de los efectos de los riesgos futuros ligados a la gestión de la estabilidad química
• Mejora de la imagen corporativa promoviendo buenas relaciones con las comunidades, alcanzando un mejor
posicionamiento social y una buena reputación
• Protección del medio ambiente
• Reducción de los costos asociados al cierre
• Contribución al desarrollo sustentable
13
Capítulo 3
Casos de buenas prácticas en la gestión de la
estabilidad química
14
Imagen Fundación Imagen de Chile
A continuación se presentan 11 casos de buenas prácticas que son ejemplos de la gestión de la estabilidad
química en faenas mineras de distintos países de mundo. Si bien no son los únicos, sí simbolizan el quehacer
de la industria minera internacional en este sentido. Hay que recordar que si bien estos casos presentan pautas
que pueden orientar a otras operaciones, la situación de cada faena se considera como un caso específico, y
como tal, debe ser gestionado.
Cada Ficha presenta información relacionada con las características de cada faena, así como una descripción
de la buena práctica implementada, los resultados obtenidos, aspectos destacables y la etapa del Programa de
Estabilidad Química (PEQ) que representa. Este último, puede entenderse como una hoja de ruta que la faena debe
diseñar con el objeto de gestionar, de manera integral, la estabilidad química en cada una de las instalaciones que
han sido identificadas como potencial fuente generadora de drenaje minero5.
Los casos de buenas prácticas incluidos en el presente documento son los siguientes:
5. Para más información referirse a la “Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras”, Fundación Chile y
Sernageomin, 2015
15
Listado de casos de Buenas Prácticas en
relación a la gestión de la Estabilidad Química
16
Diavik Mine,
Canadá
Rajo
Lichtenberg,
Alemania
7
1
11
Rudna Mine,
Polonia
Mina de
carbón,
Alemania
6
2
Huckleberry
Mine,
Canadá
8
Homestake
Mine, EEUU
5
10
U.E.A.
Orcopampa,
Perú
3
Minera
Alumbrera,
Argentina
Rio Tinto
Iron Ore,
Australia
9
4
Martha Mine,
Nueva Zelanda
Candia Valley
Operations,
Australia
17
1. Rajo Lichtenberg,
Alemania
Reseña de la faena
Localización
300944.00 m E / 5637170.00 m N (33U)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Cfb – Clima oceánico
Tipo yacimiento
Sedimentario (Uranio en argilitas y
carbonatos)
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Post-cierre
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Prevención, control y monitoreo
La empresa Wismut, formada por la Unión Soviética después de la Segunda Guerra
Mundial, explotó varios depósitos de uranio en Alemania Oriental entre los años
1947 y 1990. Con una producción total estimada de 231.000 toneladas, se situó en el
cuarto puesto del ranking mundial de producción de uranio en aquel momento. Tras
la reunificación, Alemania se convirtió en el dueño de estas faenas, cuyo cierre se
produjo en el año 1990.
La explotación del rajo Lichtenberg, se realizó mediante tronaduras con la finalidad de
disgregar el material y facilitar su transporte hacia la planta de procesos, generando un
rajo abierto con dimensiones de 1 km de ancho por 2 km de largo, y con una profundidad
de hasta 240 m. Asimismo, en las cercanías del rajo se depositaron varios botaderos
de gran envergadura. La explotación terminó en el año 1976, ya que no fue posible
extender las dimensiones de la explotación debido a la presencia de comunidades en
su cercanía directa. Entre 1976 y 1990, se rellenó el rajo con material de las minas de
los alrededores, sin una planificación específica. En 1990, se determinó la especial
importancia de la remediación y rehabilitación del sector debido a la cercanía de las
zonas residenciales al rajo.
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
Palabras clave
Rajo abierto, uranio, relleno, clasificación
de residuos mineros por sus características
geoquímicas.
18
La remediación y rehabilitación iniciada en 1990, supuso el relleno del rajo con material
procedente de los antiguos botaderos de los alrededores, con el objetivo de prevenir la
generación y migración de drenaje minero ácido desde el rajo y evitar la oxidación de la
pirita presente en el material estéril de los botaderos. En una primera fase, se realizó
un programa de predicción detallado ya que se desconocía el potencial de generación
de drenaje minero ácido de la roca estéril de los botaderos. Este programa detallado
incluyó 3.300 muestras de roca tomadas en 250 sondeos y 110 calicatas, bajo una malla
Imagen 1
de muestreo de 25 x 25 m. En base a los resultados obtenidos en diferentes ensayos de
tipo estático, se subdividió el material estéril en 3 categorías (A, B y C) según se observa a
continuación:
• Material categoría A: alto potencial para generar drenaje minero ácido
• Material categoría B: potencial incierto
• Material categoría C: potencial neutralizador (alto contenido en caliza)
En función de esta clasificación se dispuso el material de la categoría A al fondo del rajo,
posteriormente se dispuso el material de la categoría B, y por último el material de la
categoría C en la parte más superficial, según se aprecia en la figura 1.
Esta disposición permite que el material de la categoría A, el más reactivo de los tres,
se encuentre saturado, ya que está por debajo del nivel freático del agua subterránea,
previniendo el ingreso de oxígeno y por tanto minimizando la generación de drenaje minero
ácido. Asimismo, para neutralizar el ácido ya generado, se mezcló el material con cal (5-6
kg de cal por tonelada de material). El material de la categoría B, por encima del nivel
freático, se encuentra bien compactado, evitando el ingreso de aire (oxígeno) y agua. Para
neutralizar cualquier acidez potencialmente generada en este material, se alternaron
capas con un alto contenido de argamasa (lechada de cal).
Imagen 2
Imagen 1: Rajo antes de la remediación.
Fuente: Wismut GmbH, 2015.
Imagen 2: Rajo después de la remediación.
Fuente: Wismut GmbH, 2015.
El relleno terminó en el año 2008, con un movimiento estimado de 125.000.000 m³ de
material radioactivo un alto contenido en metales. Finalmente la remediación culminó con
la instalación de dos cubiertas de protección y se reforestó el área, rehabilitando de ese
modo el paisaje. Además, se construyó un sistema de drenes para evacuar el agua del
interior del rajo, para su tratamiento en plantas de tratamiento activo, con remoción de
metales y elementos radioactivos por precipitación química.
19
Las aguas superficiales (principalmente en forma de lluvia) que podrían infiltrar a los residuos, se interceptan y
desvían mediante un sistema de canales superficiales (21 km). Asimismo, una red extensa de pozos de monitoreo
asegura el funcionamiento deseado del sistema.
Resultados
Hasta la fecha, no se han detectado concentraciones de uranio preocupantes en las aguas salientes del rajo. Se
puede concluir que este proyecto, considerando la cercanía de zonas residenciales, minimizó eficientemente el
riesgo asociado a la generación de drenaje minero en botaderos antiguos.
Figura 1. Modelo de relleno del rajo según la reactividad del material.
Fuente: Wismut GmbH, 2011.
20
Aspectos destacables
Este caso de estudio muestra la importancia de contar con un buen programa de predicción, considerando las
propiedades geoquímicas del material estéril, el cual permite una gestión eficiente de la estabilidad química de
un botadero, aun cuando no esté en operación. Asimismo, los programas de monitoreo levantan información
relevante para el manejo de estas instalaciones en la actualidad y en el largo plazo, evaluando la segregación del
material y validando la eficiencia del relleno del rajo. Si bien en este caso, los costos asociados al programa de
predicción y al relleno del rajo fueron altos, la realización de un programa de predicción desde el comienzo de la
vida útil de un botadero es una solución costo-eficiente en la gestión del drenaje minero.
Referencias/Más información
WismutGmbH, 2011. Chronik der Wismut. MiterweitertemSanierungsteil (1998 – 2010). 3134 p.
Wismut GmbH, 2015. The Lichtenberg open pit uranium mine. www.wismut.de/en/ronneburg_lichtenberg-pit-mine.php
Contacto (en inglés): Andrea Kassahun ([email protected])
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2. Minas de carbón,
Alemania
Reseña de la faena
Localización
317806.50 m E / 5682060.63 m N (33U)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Cfb – Clima oceánico
Tipo yacimiento
Carbón (lignito)en sedimentos terciarios y
cuaternarios
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Post-cierre
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Tratamiento y monitoreo
En la región de Lausitz (Alemania), la minería del carbón se desarrolló durante más de
100 años, lo que significó la explotación de lignito en extensos rajos, hasta que después de
la reunificación alemana la demanda de carbón disminuyó drásticamente en la Alemania
Oriental, con el consecuente cierre de aquellas minas que ya no eran rentables. Su
ubicación próxima a áreas residenciales, forestales y agrícolas, hizo necesario un plan de
remediación en el sector (LMBV, 2014).
Tras el cese de la actividad, los rajos fueron inundados por el ascenso del nivel freático
de las aguas subterráneas y, producto del contacto del agua con el material de los
suelos terciarios y cuaternarios anteriormente expuestos a la atmósfera, se alcanzaron
valores de pH entre un rango de 2 y 3 en el agua acumulada, además de hierro en
concentraciones superiores a 400 mg/L, entre otros metales. Asimismo, las infiltraciones
afectaron la calidad de los acuíferos y ríos de los alrededores. Para mejorar la calidad
de estos “lagos ácidos”, se evaluó la posibilidad de mezclarlos con agua procedente de
ríos superficiales del sector, sin embargo, diversos estudios mostraron que el volumen
de estos ríos no era suficiente para elevar el pH (neutralización) ni a corto ni a largo
plazo, por lo que fue necesario desarrollar otra estrategia de gestión de la estabilidad
química en estas instalaciones.
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
Palabras clave
Rajo abierto, rajo inundado,
drenaje minero ácido, tratamiento in situ.
22
La estrategia de rehabilitación incluyó métodos de tratamiento in situ para elevar el pH
del agua de los lagos, mediante neutralización directa a través de la adición de sustancias
alcalinas, principalmente lechadas de cal, y adicionalmente inyección de CO2 como buffer
para mejorar el balance de carbonato y aumentar de ese modo la alcalinidad. Asimismo, se
realizaron descargas de agua superficiales directamente en los lagos.
La descarga de las lechadas se realizó siguiendo diferentes métodos: por descarga
directa en la superficie del lago mediante dragas de succión y mangueras (P. ej. Lago
“KoschenerSee”); por descarga directa en la superficie del lago desde botes (P. ej.
Lago Koschen, Lago Burghammer); o por descarga en profundidad de la lechada desde
botes (P. ej. Lago Scheibe, Lago RL28), entre otros. Las propias corrientes del lago
participaron en la distribución de las lechadas en profundidad, y aquellas corrientes
generadas por la acción del viento lo hicieron en superficie. Dado que cada lago
presenta sus particularidades se evaluó el proceso de neutralización más adecuado en
cada caso.
Actualmente, se están desarrollando intensas investigaciones para introducir otros métodos
de tratamiento más eficientes e innovadores. Un método prometedor es el tratamiento
microbiológico in situ del agua subterránea, antes de que ésta emerja en otros cursos de
agua superficiales. Este método reduce el sulfato microbiológicamente a sulfuro, para
precipitar como sulfuro de hierro (FeS). Para favorecer la reducción de sulfato, se inyectan
sustancias nutritivas al agua subterránea para estimular la actividad microbiana. Como
ejemplo, se muestran los ensayos realizados cerca del río Spree (Skadodamm, Dique de
Skado) con una velocidad de flujo de 10 m3/h, donde desde 2008 hasta 2010 se inyectaron
durante 400 días, 366 kg/día de glicerina como nutriente al acuífero a través de lanzas
(piezómetros de inyección) en tres profundidades (10 m, 14 m y 19 m). La inyección se hizo
cada dos semanas durante 7 horas (Figura 1).
Imagen 1
Imagen 2
Imagen 1: Paisaje tras el cese de la
actividad minera (lagos).
Fuente: LMBV, 2014
Imagen 2: Barco descargando lechada de cal
directamente a un lago.
Fuente: LMBV, 2014
Resultados
El tratamiento se ha aplicado con éxito en varios de los lagos de este sector minero, dejando
su calidad apta para uso turístico. Por ejemplo, en el caso del Lago Koschen, se elevó la
alcalinidad en +0,7 eq/m3 con la adición de cal, y unos 0,2 eq/m3 adicionales con la descarga
de cursos de aguas superficiales, llegando a un rendimiento estimado de un 90 %.
23
Por otro lado, la inyección de glicerina al agua subterránea se consideró eficiente para el desarrollo de las bacterias,
ya que se estima que disminuyeron entre un 30 y un 60% la concentración de sulfato disuelto en el agua. El factor
limitante, para las bacterias, es el hierro en estado disuelto, que se eliminó por completo.
Figura 1. (a) Esquema del tratamiento microbiano in situ realizado en el Skadodamm. (b) Inyección de glicerina a distintas profundidades.
Fuente: Benthaus et al, 2015.
Aspectos destacables
Planificar desde el inicio de la actividad la interacción entre la variación (disminución y posterior recuperación)
del nivel de agua con las instalaciones mineras y acuíferos o cuerpos de agua del sector. En el caso de los rajos,
se debe considerar las opciones que, mediante barreras impermeables (Seals), limitan el contacto entre el agua
y el material con capacidad para generar drenaje minero. Una vez que éste se ha generado, se puede tratar
directamente el agua del rajo mediante tratamientos in situ (neutralización). Asimismo, existen alternativas de
tratamiento para la mejora de la calidad del agua subterránea antes de que ésta llegue a otro cuerpo de agua
superficial (lago o río).
24
Referencias/Más información
Benthaus, F.-C., Uhlmann, W. and Totsche, O., 2015. Investigation and Strategy on Iron Removal from Water Courses in
Mining Induced Areas. Presentado en 10th ICARD /IMWA Santiago, Chile. www.imwa.info/docs/imwa_2013/IMWA2013_
Benthaus_554.pdf
www.harbauer-berlin.de/case-studies/witznitz/?L=2
LMBV, 2014. Views. Redevelopment and Recultivation of mining landscapes.
www.lmbv.de/tl_files/LMBV/Publikationen/Publikationen%20Zentrale/Publikationen%20Diverse/LMBV_Einblicke_2014.pdf
Contacto (en inglés): Dr. Friedrich-Carl Benthaus ([email protected])
25
3. Minera Alumbrera,
Argentina
Reseña de la faena
Localización
736745,53 m E / 6975129.00 m S (19J)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Cwb- Templado con invierno seco
Tipo yacimiento
Pórfido metálico de oro, cobre y molibdeno
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Operación
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Descripción/Caracterización, predicción,
prevención y control, monitoreo y muestreo
Palabras clave
Caracterización geoquímica, relaves,
botaderos de estériles, prevención y
control, canales de desviación, diques de
contención, cubiertas.
26
Minera Alumbrera (MA), es una faena que explota el yacimiento de Bajo de la Alumbrera
(cobre, oro y molibdeno) y, a una distancia de 4 km, el yacimiento de Bajo del Durazno
(cobre y oro), ubicados en el noroeste de la provincia de Catamarca, en Argentina. Mediante
procesos de trituración, molienda y flotación de gran escala, la producción anual de Bajo de la
Alumbrera asciende a 400.000 toneladas de concentrado que contienen aproximadamente
100.000 toneladas de cobre metálico y 300.000 onzas troy de oro. También se producen
25.000 onzas de oro doré y 2.000 toneladas de concentrado de molibdeno. Las reservas
actuales del yacimiento permiten hacer una proyección de su vida útil hasta fines de
2018. Los derechos de explotación y perforación del yacimiento pertenecen a Yacimientos
Minerales de Aguas Dionisio (YMAD), sociedad integrada por representantes del Gobierno
de Catamarta, la Universidad Nacional de Tucumán y el gobierno nacional. YMAD ha
constituido una unión transitoria con Minera Alumbrera Limited (MAA), gerenciada por
Glencore para la explotación de la mina. A su vez, las empresas canadienses Goldcorp Inc.
y Yamana Gold Inc. cuentan con el 37,5% y el 12,5%, respectivamente.
Esta faena minera, que abarca un área de 11.500 hectáreas, contempla en su fase de
cierre, un botadero de estériles (620 hectáreas) y un tranque de relaves (940 hectáreas)
como instalaciones o fuentes potencialmente generadoras de drenaje minero, las cuales
podrían generar impactos en el entorno de la faena, al medio ambiente y/o salud de las
personas. Debido a esto, MA han llevado a cabo una serie de estudios con el fin de evaluar la
estabilidad química y los riesgos, así como la evaluación de las posibles medidas a adoptar
en cada instalación para evitar y controlar los potenciales impactos, especialmente sobre
la calidad de las aguas río abajo de la cuenca del Valle Vis Vis.
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
Imagen 1
Las acciones en relación a la estabilidad química que se realizan, son las siguientes:
• Descripción/Caracterización: descripción detallada del lugar (medio físico, clima,
geología e hidrología), e identificación de las fuentes potencialmente generadoras de
drenaje minero (tranque de relaves, botadero de estériles), y matrices ambientales (agua
superficial y subterránea).
• Predicción: caracterización geoquímica de los materiales que componen cada una
de las instalaciones identificadas, para determinar su potencial de producir drenaje
minero ácido (DMA), así como del material aluvial del sector, con el fin de determinar
su potencial de neutralización. La caracterización incluye: (a) análisis de la información
generada en la etapa de descripción/caracterización; (b) realización de test geoquímicos
de laboratorio y de campo a mediana y gran escala, tanto de corto como largo plazo, y (c)
descripción de un modelo conceptual para observar la interacción de las instalaciones
potencialmente generadoras de DMA con zonas clasificadas claves en el sector, de
manera de comprender los sistemas de flujo; y la modelación matemática, a través de
los programas GoldSim, Modflow y PHREEQC, para evaluar los escenarios futuros de
operación y cierre de la faena.
Imagen 2
Imagen 1: Instrumentalización del material estéril en
terreno. Fuente: Alumbrera, 2016.
Imagen 2: Ensayos de terreno de cubiertas para relaves
con material aluvial, mediana escala. Fuente: Alumbrera,
2016.
• Prevención y control: las alternativas de prevención y control evaluadas, para evitar y
minimizar la generación de DMA, así como los impactos asociados, fueron:
- En operación: gestión del agua de lluvia mediante la construcción de diques, muros y
lagunas de evaporación para contener y evaporar el agua, y canales para desviar el flujo,
evitando su contacto con las instalaciones potencialmente generadoras de drenaje.
27
- Para el cierre: cubiertas de suelo con material aluvial y revegetación a nivel piloto para el cierre del tranque de
relaves y botadero, con apoyo de la modelación en el largo plazo, así como estudios de factibilidad y diseño para
cada alternativa.
• Monitoreo y muestreo: desarrollo de planes de muestreo para las pruebas de predicción y monitoreo de las
pruebas de campo en corto, mediano y largo plazo.
Resultados
Las etapas anteriormente descritas se realizaron entre los años 2003 y 2013, por ende, se cuenta con gran cantidad
de información y resultados como apoyo para la toma de decisiones sobre las medidas de cierre más efectivas. Por
otro lado, se utilizó la integración de los modelos de balance hídrico, hidrogeológico y geoquímico, lo cual ha sido
una valiosa herramienta para evaluar diferentes alternativas para el cierre.
Aspectos destacables
• Implementar un Programa de Estabilidad Química (PEQ) desde las fases tempranas de una faena minera y a lo
largo de su vida útil, no en el momento de cierre. Este programa se considera necesario para una adecuada toma
de decisiones en relación a la selección de las alternativas para asegurar la estabilidad química de las instalaciones
remanentes en el largo plazo. Asimismo, permite el diseño de estas medidas con tiempo, lo que permite incorporar las
modificaciones necesarias para su mejora.
28
• Realizar estudios detallados, para lograr una buena caracterización del sitio, y generar resultados e información
de buena calidad y confiable. Asimismo, los modelos matemáticos, se consideran una de las herramientas más
fiables para predecir el comportamiento futuro de un sistema, que debe ser alimentado de manera continua por
los datos de las diferentes pruebas.
Referencias/Más información
Minera Alumbrera: www.infoalumbrera.com.ar
Minera Alumbrera: www.alumbrera.com.ar
Weeks, B., Lopez, G. and Santander A. 2014. Integrated Closure Planning for Waste Rock and Tailing in an Arid Climate.
British Columbia- MEND ML/ARD Workshop. Vancouver, Canadá. December 3-4, 2014.
Contacto: Gabriel López ([email protected])
29
4. Cadia Valley Operations,
Australia
Reseña de la faena
Localización
686378.65 m E / 6294312.49 m S (55H)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Cfa – Subtropical con estación seca
Tipo yacimiento
Pórfido cuprífero y aurífero
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Operación
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Caracterización, predicción,
prevención y monitoreo
Palabras clave
Caracterización continua, modelo
de bloques, disposición selectiva en
botadero, ensayos contenido de azufre.
30
Cadia Valley Operations (CVO), en propiedad y operada por Newcrest Mining Ltd., es una
de las operaciones mineras de oro más grandes de Australia. La operación se encuentra
al oeste de New South Wales, a unos 25 km de la ciudad de Orange. La fase de operación
comenzó tras el descubrimiento en 1992 del pórfido Cadia, iniciándose la producción de oro
en 1999 y alcanzando una producción estimada en 8 millones de onzas. Actualmente, en
CVO, se encuentran en operación dos minas subterráneas, Ridegeway y Cadia East, esta
última comenzó su producción comercial en enero de 2013. Mientras que el rajo Cadia Hill se
encuentra parado, en mantenimiento.
La pirita y la calcopirita son las principales especies de sulfuro presentes en el yacimiento,
mientras que la bornita, la calcosina y otros minerales accesorios se encuentran en menor
proporción en venas o diseminadas (Holiday et al., 2002). Por otro lado, se estima en 1,4:1 la
proporción de estériles provenientes del rajo durante la vida útil de la mina, lo que supone
aproximadamente 430 millones de toneladas de roca estéril (Cadia Holdings Pty. Ltd., 2009a).
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
A lo largo de todo su ciclo de vida, CVO ha realizado la caracterización del material del rajo Cadia
Hill, bajo el punto de su capacidad para producir drenaje minero ácido (DMA), cumpliendo con
el desafío de la gestión de la estabilidad química de su faena. En 1992 se iniciaron las primeras
pruebas para la identificación del material con potencial para generar drenaje (PAF, Potential
Acid Forming) como parte de la caracterización temprana (Cadia Project EIS) hasta que en
1995, estos resultados permitieron realizar el primer modelo de bloques de DMA basado en la
abundancia de pirita (>0,35% material PAF), estimando que en una primera evaluación el 36%
del material estéril del rajo fue clasificado como PAF, cifra que se incrementó hasta el 38% en
una reevaluación posterior en 1996. Este trabajo fue presentado en el manual Best Practice
Managing Sulfidic Mine Waste and Acid Drainage Handbook, 1997.
En 1999, con el inicio de la operación productiva, fue necesario completar el programa de
caracterización para validar la clasificación inicial. En este caso se describieron y sometieron a
diferentes test de predicción (estáticos y cinéticos) 300 muestras provenientes de los pozos de
perforación del rajo. Asimismo, se estudió la relación entre litología (material PAF o NAG (Non
Acid Generation), alteración y capacidad de generar drenaje minero, evidenciando la relación
directa entre material PAG – alteración - DMA. Posteriormente, en 2002, se analizaron otras 200
muestras refinando más aún el programa, e incluyendo nuevos métodos de predicción como
el Test NAG-pH en terreno, como herramienta de clasificación en el corto plazo. Asimismo, los
resultados de este programa confirmaron la cifra del contenido de pirita (0,35%) para producir
DMA, concluyendo la necesidad de que este material debía ser gestionado apropiadamente,
no considerándolo como NAF en el botadero de estériles. En todo este periodo, se instalaron
alrededor de 50 barriles y columnas de lixiviación (test cinético), muchas de las cuales fueron
monitoreadas durante más de 10 años, arrojando importantes resultados en este programa de
caracterización y predicción del DMA en CVO.
Como resultado de todo este proceso el material fue dispuesto en distintos botaderos
(NAF y PAF) cuya geoquímica fue analizada en 2003, mediante un programa de muestreo
(perforación) con el objetivo de determinar si la clasificación era adecuada, y por otro lado
proveer nuevos datos para refinar la caracterización (Willians et al., 2003). En esta ocasión
se realizaron ensayos de rutina de contenido en azufre, disminuyendo la imprecisión
asociada a las estimaciones visuales realizadas anteriormente, y sirviendo como input para
un nuevo modelo de bloques de DMA.
Imagen 1
Imagen 1. Botadero del material clasificado según su
grado de mineralización y contenido en azufre.
Fuente: Cadia Holdingd Pty. Ltd., 2014.
Resultados
El desarrollo de este programa de caracterización ha permitido clasificar el material en tres tipos
considerando su grado de mineralización y contenido en azufre, y en función de esta clasificación
disponerlos en el botadero actual y planificar su disposición final en el futuro. Según se observa
en la imagen 1, el color azul del botadero se corresponde con el sector donde se dispone el
31
material NAF que puede ser almacenado por separado o utilizado como material de construcción de otras
instalaciones de la faena; los materiales con bajo grado de mineralización están representados por los colores
amarillo y verde estando localizados para una potencial explotación futura, y por último el color rosa para
localizar el material PAF que se encapsulará con una combinación de capas de baja permeabilidad, material
NAF y tierra vegetal (topsoil) (Cadia Holdings Pty. Ltd., 2010; 2013). Asimismo, este programa ha permitido la
identificación de los focos con capacidad para generar DMA, evidenciando que este se produce en aquellos
sectores donde la alteración fílica (pirita-sericita) era abundante en el yacimiento, hecho igualmente probado
mediante los resultados de las columnas y barriles de lixiviación, que a su vez permitieron describir e identificar
el material considerado como NAF.
Los resultados del muestreo directamente en el botadero, demostraron que la gestión fue exitosa, y permitió
según lo esperado elevar el corte para considerar el material como PAF, elevando a 0,5% el contenido en azufre,
determinación que continúa en la gestión actual del sitio. El costo de los ensayos de azufre fue cubierto con el ahorro
que supuso la reclasificación del material PAF, que además también significa la disminución de costos estimados
para su encapsulación final.
Aspectos destacables
La inversión en el desarrollo de un programa de caracterización y clasificación de largo plazo, en conjunto con la
introducción de los ensayos de contenido en azufre como rutina para mejorar el modelo de bloques del material
extraído, ha reducido los costos asociados a la gestión de la estabilidad química de este sitio. Los aprendizajes
durante el proceso permiten mejorar la toma de decisiones, y son un ejemplo para otras faenas en este respecto.
Asimismo, el uso de la codificación por colores es una medida que simplifica la operación del día a día.
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Referencias/Más información
Australia Goverment. Department of Industry, Innovation and Science.
AMC Consultants. Technical Report on the Cadia Valley Operations Property in New South Wales Australia. Report
prepared for Newcrest Mining Limited. 31 December 2011.
Cadia Holdings Pty. Ltd. (2006-2014). Annual Environmental Management Reports
(www.newcrest.com.au/sustainability/environmental)
Holliday J, Wilson A, Blevin P, Tedder I, Dunham P and Pfitzner M, (2002). Porphyry gold-copper mineralisation in the Cadia
district, eastern Lachlan Fold Belt, New South Wales, and its relationship to shoshonitic magmatism. MineraliumDeposita
37: 100-116.
Williams DJ, Jeffery J, Gilbert L, Wilson GW, Panidis C and Perry B, (2003) A Review of the Acid Rock Drainage Potential
and Hydrological Implications of Selectively-Placed Waste Rock at a Gold Mine in NSW, Australia, Sixth International
Conference Acid Rock Drainage (ICARD), 14 – 17 July 2003.
Este caso de estudio es una actualización del que apareciera en su primera versión en el siguiente documento:
Managing Sulfidic Mine Wastes and Acid Drainage, 1997.
33
5. Rio Tinto Iron Ore,
Australia
Reseña de la faena
Localización
708644.60 m E / 7486096.64 m S (50K)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
BWh – Árido cálido
Tipo yacimiento
BIF- Formación de hierro bandeado
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Operación
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Predicción, evaluación de riesgos, prevención,
monitoreo
El proyecto de Rio Tinto Iron Ore (RTIO) situado en la región de Pilbara en el oeste de
Australia, es un proyecto que incluye una red integrada de 15 minas de hierro, con una red
ferroviaria de 1700 km por la cual hasta 190 locomotoras conducen el mineral a cualquiera
de las cuatro instalaciones portuarias, que abren el mercado de esta operación. La
producción anual fue de 280,6 millones de toneladas en 2014, producción que se incrementa
año tras año (Rio Tinto, 2015). RTIO cuenta con diferentes subsididarias en sus faenas para
la explotación del metal.
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
La gestión de la estabilidad química para RTIO se fundamenta en una serie de aspectos
necesarios, por un lado, para definir el Plan de Gestión del Drenaje Minero Ácido (PGDMA)
de la faena y, por otro lado, los aspectos fundamentales para la ejecución de una Estrategia
Detallada de Mitigación del Drenaje Minero Ácido (EMDMA) ya iniciado, y cuyo principal
objetivo es preservar los valores ambientales de los recursos hídricos de la región. Estos
aspectos son los siguientes:
• Aspectos del Plan de Gestión del DMA
Palabras clave
Evaluación de riesgos, Drenaje Minero
Ácido (DMA), combustión espontánea,
plan de gestión, estrategia de mitigación,
esquistos negros piríticos, lignito.
34
1. Identificación de los riesgos resultantes sobre el medio ambiente
2. Identificación de oportunidades para evitar y gestionar el DAR (Drenaje ácido de Roca)
previo a la operación de la faena
3. Generar una base rigurosa de información (antecedentes, resultados, etc.) para la toma
de decisiones y planificación
4. Priorización de los riesgos e identificación de medidas de gestión para mitigar los riesgos
5. Reducción de los riegos y por ende de los gastos operativos
6. Mejora de las diligencias y relaciones entre las partes interesadas (stakeholders), así
como mejora en la reputación del negocio
7. Minimización de los riesgos post-cierre, impactos ambientales y responsabilidades
asociadas
• Aspectos fundamentales de la Estrategia de Mitigación del DMA
Imagen 1
Imagen 1: Esquistos negros piríticos
(a la derecha de la foto).
Fuente: Australian Government.
Department of Industry, Innovation and Science.
1. Identificación de los valores de referencia (background) y calidad del agua subterránea ,
además de la posibilidad de liberación de contaminantes desde las diferentes instalaciones
mineras a este medio
2. Monitoreo del agua subterránea, determinación de los patrones de flujo y del transporte
de masas
3. Caracterización geoquímica de los esquistos negros ricos en pirita, lignito y otras
litologías involucradas en el desarrollo de la operación minera
4. Evaluación y caracterización del rajo y del botadero in situ y ex situ
5. Optimización del diseño de la cubierta a través de la modelación y seguimiento de
coberturas de prueba
6. Estrategias para el depósito del material en el botaderos de estériles para minimizar el
riesgo de generar DMA
El potencial para generar DMA se determinó mediante la medición de la velocidad de
oxidación intrínseca del material, a través de test ABA (Acid Base Accounting) y test cinéticos
en columnas, así como pruebas in situ en botaderos. Por otro lado se han desarrollado
modelos hidrogeológicos de los acuíferos regionales.
35
Resultados
Como resultado de esta política de enfoque integrado en la gestión del DM, RTIO tiene pautas para clasificar el
riesgo "por presencia de sulfuro" para generar DMA (Green and Borden, 2011) en un total de cinco categorías
(Categoría riesgo 0: el material no presenta ningún riesgo; Categoría riesgo 1: material estéril con bajo riesgo
de generar DMA; Categoría riesgo 2: riesgos bajo a moderado; Categoría riesgo 3: alto riesgo de generar DMA
y potencial combustión espontánea; Categoría riesgo 4: contiene material neutralizante). Bajo esta clasificación
RTIO clasifica a los esquistos negros piríticos con alto contenido en azufre y al lignito categoría riesgo 3.
Aspectos destacables
La preservación de los valores ambientales requiere del conocimiento acerca de la variabilidad natural local
y regional de los recursos hídricos (background), y de las matrices ambientales en general. Los programas de
gestión del DM deben poder cuantificar (caracterización, modelación, análisis) la emisión de contaminantes al
medio, incluir la evaluación de riesgos en los planes y estrategias para poder mitigar el riesgo asociado.
Referencias/Más información
Australian Government. Department of Industry, Innovation and Science.
Rio Tinto, 2015. www.riotinto.com/iron-ore-158.aspx
Green R and Borden RK (2011). Geochemical Risk Assessment Process for Rio Tinto’s Pilbara Iron Ore Mines, Integrated
Waste Management - Volume I, Mr. Sunil Kumar (Ed.), ISBN: 978-953-307-469-6, InTech, Available from: www.intechopen.
com/books/integrated-waste-management-volumei/geochemical-risk-assessment-process-for-rio-tinto-s-pilbarairon-ore-mines.
36
37
6. Huckleberry Mine,
British Columbia, Canadá
Reseña de la faena
Localización
620039.21 m E / 5949678.25 m N (9U)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Dfc – Subpolar sin estación seca
Tipo yacimiento
Pórfido de cobre y molibdeno
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Operación
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Descripción/Caracterización, predicción,
prevención, monitoreo
Palabras clave
Cierre progresivo, relaves inundados,
co-disposición, segregación.
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La Mina Huckleberry es una faena a rajo abierto que produce cobre, oro y plata, ubicada a
88 km al suroeste de Houston y a 130 km de Smithers, British Columbia (Canadá). Imperial
Metals posee el 50%, quién la opera a través de Huckleberry Mines Ltd., mientras que
el 50% restante está en manos de varias compañías japonesas (Mitsubishi Materials
Corporation, Dowa Mining Co. Ltd., Furukawa Co. Ltd. y Marubeni Corporation)
(www.imperialmetals.com/s/HuckleberryMine.asp).
En 1997, comenzó la operación comercial. El método de explotación es convencional
mediante perforación por tronadura, carga, transporte y molienda, para posteriormente
mediante flotación obtener un concentrado de 27% de cobre. El compromiso con la gestión
de la seguridad y del medio ambiente, así como su planificación en miras al cierre ha sido
reconocido a través de diferentes distinciones y premios (Infomine, 2015).
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
La gestión de la estabilidad química con miras al cierre ha estado presente desde el
inicio de la operación de esta faena, comenzando desde las etapas más tempranas con
la caracterización del material del rajo no sólo con un fin productivo u operacional, sino
también con un enfoque a la planificación de la disposición del material en las distintas
instalaciones mineras (p.ej. botaderos) así como en su idoneidad o no, de su uso en
diferentes estructuras constructivas (p. ej. muro del traque de relaves). El plan de cierre de
Huckleberry incluye la inundación de todos los residuos mineros expuestos (Price, 2003).
La caracterización del material estéril proveniente del primer frente de explotación (Rajo
Oriental) lo clasificó como potencialmente generador de drenaje ácido (PAG), haciendo
muy importante la gestión de su potencialidad para generar drenaje minero (DM) desde
el inicio de ciclo de vida de la faena. Posteriormente, el frente de explotación cambió, y
desde el año 1999 se explota el Rajo Central, caracterizado por un material estéril mezcla
de material PAG y otro material considerado sin potencial para generar drenaje ácido (noPAG). En la práctica, esta caracterización supone la separación operacional de la roca
estéril PAG y no-PAG del Rajo Central, lo que requiere de un muestreo y análisis de la
roca total y material fino (post-explosión) constante. En 2002, cambió de nuevo el frente
de explotación al Rajo Oriental, utilizando el Rajo Central inundado como depósito de roca
estéril y relaves PAG. En 2007, se empezó la explotación de una extensión del Rajo Central,
y pasa a usarse el Rajo Oriental como depósito de residuos mineros PAG (Huckleberry Mine
Ltd., 2008).
Imagen 1
Imagen 1: Vista aérea de la faena.
Fuente: Huckleberry Mines Ltd, 2008.
El destino del material PAG y no-PAG es variado. Por ejemplo, está previsto el depósito conjunto
del material estéril (PAG) junto a los relaves (PAG) en un único depósito inundado (embalse); la
utilización de ambos, PAG y no-PAG, para la construcción del muro de dicho depósito (material
PAG del Rajo Oriental para el núcleo y el lado interno del muro que permanece inundado, y
material no-PAG en la vertiente exterior del muro, expuesto a las condiciones ambientales y
como refuerzo a ambos lados del muro). Existen ensayos que han demostrado que durante
el proceso, el relave puede sufrir modificaciones hasta ser considerado un relave no-PAG,
pudiendo ser usados para crear una playa al lado del muro al fin de la operación.
En el caso de los botaderos, también está planificada su inundación, de tal modo de prevenir
la oxidación y reacción del material PAG depositado. Sin embargo, la inundación se prevé
para dentro de 10 años, por lo que existe la preocupación de que se genere DM antes.
En este sentido existe una planificación de prevención y control, de tal modo que durante
la construcción del botadero se mezcla con material con alto contenido en carbonatos
(calizas). Esta gestión incluye una estimación de la posibilidad de la necesidad de contar
con plantas de tratamiento del DM potencialmente generado. Para abordar la cercanía del
nivel de agua al coronamiento del muro, preocupación común a la inundación de este tipo
de depósitos, se han realizado diferentes ensayos.
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Asimismo, se llevan a cabo otras actividades en relación a la gestión de la estabilidad química:
• Caracterización del material para la identificación de roca estéril con un bajo potencial de neutralización.
• Monitoreo del pH y del contenido en carbonatos en áreas de exposición prolongada.
• Planificación de la altura de los botaderos (minimizar), de modo de asegurar la inundación en 24 meses.
• Proveer una seguridad financiera, para costear el traslado de todo el material estéril a una ubicación inundada
en el caso que se genere DM.
Los estudios actuales se enfocan en la calidad de agua en el Rajo Oriental en el post-cierre. La preocupación
principal es la generación de drenaje minero ácido (DAM) en las paredes del rajo (PAG), y su acumulación en la zona
inundada (lago). Se plantean en este sentido varias estrategias de remediación, como medidas para minimizar la
superficie de material PAG expuesto a las condiciones ambientales, el relleno con material no-PAG o el tratamiento
biológico directamente en el lago (Price and Bellefontaine, 2002, In: Price, 2004).
Resultados
Si bien es difícil aseverar resultados óptimos de cada una de las medidas adoptadas, principalmente porque no
se tiene comparación con un estado sin la implementación de estas medidas, se considera muy adecuada la
gestión de la estabilidad química y drenaje minero que la Mina Huckleberry ha implementado desde el inicio
de su ciclo de vida. De lo contrario, dado que el material del Rajo Oriental es netamente PAG, cabría esperar
costos elevados para el control o tratamiento del DM potencialmente generado, así como una mayor complejidad
técnica. Gracias a esta gestión esta faena ha recibido varios premios, como por ejemplo, el “Premier’s Award Reclamation and Prospecting Program 2010”, asimismo desarrolla programas de trabajo en colaboración con
diferentes universidades. Por otro lado se ha conseguido la aceptación y mejor imagen de las comunidades de los
alrededores de la faena.
Algunos de los resultados de esta gestión indican que, excluyendo 1,5 millones de toneladas usadas en la
construcción de caminos, de los 10 millones de toneladas de material PAG explotadas hasta la fecha, menos de
100.000 quedarán expuestas (o no inundadas) en 24 meses (Price, 2003). Durante los años 1 al 5 de la operación
40
(hasta 2003), hubo co-disposición de roca estéril y relaves, inundados en el embalse de relaves. Los diversos
cambios en el frente de explotación se consideran como hitos importantes y significativos en la disminución en los
costos asociados a la mitigación de DM.
Aspectos destacables
Sin duda, para evitar los altos costos y desafíos técnicos asociados con el control y tratamiento de drenaje minero
(DM), se requiera abordar la gestión de DM desde el comienzo del ciclo de vida de una faena minera, hecho
considerado como una buena práctica. El desarrollo de un programa de predicción es clave para realizar el manejo
selectivo de los residuos mineros en base a sus características geoquímicas, minimizando de ese modo el riesgo
de generar dicho drenaje. En Huckleberry, se abordan las preocupaciones de cierre tempranamente, de manera
que es posible incorporar potenciales requerimientos de prevención en el plan minero, creando una solución
costo-eficiente y no una solución esforzada bajo presión en el tiempo. La integración de la prevención con otros
aspectos operativos puede reducir los costos drásticamente. Asimismo, la identificación temprana de potenciales
preocupaciones en relación al cierre, desde el inicio del ciclo de vida de una faena, facilita el uso de instalaciones y
personal, para realizar ensayos en terreno bajo condiciones reales, a gran escala y en el largo plazo (Price, 2003).
Referencias/Más información
www.imperialmetals.com/s/HuckleberryMine.asp
Infomine, 2015. Careers. Huckleberry Mines Ltd. www.infomine.com/careers/eoc/huckleberry/
Huckleberry Mines Ltd., 2008. Exploration to Closure. Minerals North Conference, April 17th, 2008.
Price, W. A., 2003. The mitigation of acid rock drainage: four case studies from British Columbia. In ProcSudbury: 1121.
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7. Diavik Mine,
Canadá
Reseña de la faena
Localización
536431.86 m E / 71522836.51 m N (12W)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Dfc – Subpolar sin estación seca
Tipo yacimiento:
Yacimiento de diamantes en kimberlitas
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Operación
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Predicción, prevención y monitoreo
La mina de diamantes Diavik se ubica aproximadamente 300 km al noreste de Yellowknife,
en el noroeste de Canadá. Diavik Diamond Mines Inc. posee el 60% (subsidiaria de Rio Tinto
plc, London) y Aber Diamond Mines Ltda. el 40% (subsidiaria de Aber Diamond Corporation
of Toronto). La faena es operada por Rio Tinto Mining. Diavik comenzó su producción en
2003 y proyecta producir 107 millones de quilates de diamantes sobre su vida útil (16-20
años), haciéndola la mina más grande de diamantes en Canadá (www.infomine.com/
careers/eoc/diavik/).
El yacimiento de kimberlitas de la Mina Diavik, es una de las estructuras geológicas
más antiguas del mundo, constituida por granitos y granitos pegmatíticos que contienen
xenolitos de esquistos sulfúricos (Rocas precámbricas de la Provincia Geológica Slave), que
se encuentra a 400 m de profundidad, bajo el lago Lac de Gras. Para su operación a rajo
abierto, se construyeron muros para la retención de agua, y toda la infraestructura de la
faena, incluyendo los botaderos, se encuentran en una gran isla del lago. Se estima que
al cierre, tanto la explotación a rajo abierto como la mina subterránea, dejarán expuestos
aproximadamente 200 Mt de roca estéril con un bajo contenido en sulfuro.
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
Palabras clave
Programa de predicción, ensayos
estáticos y cinéticos, ensayos de
predicción en terreno, segregación.
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La faena Diavik tiene un programa extenso de predicción de drenaje minero (DM) en
colaboración con varias universidades en Canadá, que permite caracterizar y clasificar el
material estéril, en base al contenido en azufre (S), en tres tipos (Tipo I, II y III), según se
observa en la tabla.
Material
Contenido de azufre (S)
Clasificación geoquímica
Granitos
Menor al 0,04 % de
masa de S
No generador de ácido
(no-PAG)
Tipo II
Granitos
Entre 0,04 y 0,08 % de
masa de S
Potencial generador de ácido
INCIERTO
Tipo III
Granitos-esquistos
Mayor a 0,08% de masa
de S
Potencialmente generador de
ácido (PAG)
Tipo I
Imagen 1
Imagen 1: Vista aérea de la faena.
Fuente: Diavik Diamond Mines Inc.
Esta caracterización y por ende clasificación del material estéril, permite planificar en el
corto y largo plazo la disposición de cada uno de los tipos de materiales. En este caso,
el material estéril Tipo I (no-PAG), se usa principalmente en la construcción de caminos
en la faena, y en muy baja proporción se almacena en pilas, mientras que los materiales
Tipo II y III se depositan cada uno de ellos en botaderos diferentes, uno para cada tipo
de material. Por su alto potencial para generar drenaje minero (DM) está considerado
un cierre especial para el botadero con material Tipo III, aislándolo del contacto con las
condiciones ambientales que pudieran desencadenar el proceso generador. Se considera
una cubierta seca que cubra el material, la que tendrá en primer lugar un espesor de 1,5 m
de sedimentos del lago almacenados desde el desarrollo inicial del rajo, sobre los cuales
se depositarán 3 m de material Tipo I. Debido a las condiciones climáticas del sector donde
se ubica la faena, se estima que el núcleo del mismo se mantenga congelado, al igual que
el espesor de sedimentos del lago formando una capa de baja permeabilidad. Por otro lado
la capa de material Tipo I se considera una capa termal, donde se suceden los procesos de
congelación y descongelación.
A continuación, un resumen de las principales actividades de predicción, prevención y
monitoreo desarrollas en Diavik en su programa de gestión de la estabilidad química de
sus materiales:
43
• Ensayos estáticos en laboratorio (pH en pasta, S total, S como sulfuro, S como sulfato, potencial de neutralización,
C total, test NAG y test ABA) para la clasificación del material como no-PAG y PAG.
• Ensayos cinéticos de laboratorio: 36 celdas de humedad de 1 kg de material estéril con los tres tipos de
materiales.
• Construcción en terreno de cuatro lisímetros (2 m por 2 m de diámetro), como ensayos a mediana escala, dos
con material de Tipo I y otros dos con material de Tipo III, para medir el flujo y la geoquímica asociada a la zona
activa de cada uno de ellos.
• Construcción en terreno de dos lisímetros (2 m por 2 m de diámetro) con material de Tipo III, cubierto con una
primera capa de sedimentos del lago y posteriormente con roca Tipo I para evaluar el desempeño de las cubiertas
secas propuestas para el cierre.
• Construcción de tres botaderos de ensayo entre 2005 y 2007, de 15 m de altura e instrumentalizados a
distintos niveles:
- Botadero de ensayo construido con material de Tipo I, diseñado para proveer información de línea base.
- Botadero de ensayo construido con material de Tipo III, diseñado como peor escenario posible.
- Botadero de ensayo construido con material de Tipo III y con el diseño de cubierta planteado para el cierre del
botadero con material de Tipo III, para proveer información sobre el plan de cierre propuesto. La instrumentalización
de este botadero incluyó termistores, líneas para el muestreo de gas y aguas de poro, y electrodos de humedad de
suelo.
Resultados
Los resultados de las pruebas de predicción permiten la clasificación de los materiales en cada uno de los tres
grupos identificados. Asimismo, se tiene resultados de los lixiviados de los botaderos de ensayo, presentando
diferencias entre los tres. El lixiviado del botadero con material Tipo I, presenta un pH cercano a la neutralidad,
y bajas concentraciones de sulfatos y metales. La calidad del efluente del botadero de Tipo III presenta una
alternación cíclica en su calidad, asociada a la estacionalidad del clima, con una disminución del pH y un aumento
en metales y sulfato durante el verano. Por último, el botadero cubierto presenta un lixiviado con concentraciones
más constantes, pero similares al efluente del botadero de material Tipo III, indicando preliminarmente que se
debe ajustar el diseño del botadero en el cierre.
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Clasificación del material estéril.
Fuente: Diavik Diamond Mines Inc.
Aspectos destacables
El desarrollo de un programa de predicción extenso y completo es muy importante en la gestión del drenaje minero
(DM), incluso cuando el material ya está bien caracterizado en el laboratorio, ya que el comportamiento geoquímico
real del material estéril sólo se puede ver en detalle en ensayos en terreno a diferentes escalas. Asimismo, este
caso demuestra la importancia de la realización temprana de ensayos para probar los escenarios propuestos en
el plan de cierre de las instalaciones. En este caso Diavik aún tiene tiempo para investigar el comportamiento
geoquímico real de los botaderos que se prevén cubrir, y ajustar su diseño de cierre.
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La cooperación entre compañías mineras y universidades puede ser mutuamente beneficiosa, proveyendo
información clave a la faena minera en la gestión de DM, y dando la oportunidad de estudiar los fenómenos en
detalle y a escalas diferentes a las universidades.
Referencias/Más información
Smith, L., Moore, M., Bailey, B.L., Neuner, M., Gupton, M., Blowes, D.W., Smith, L., Sego, D.C., 2009. Diavik Waste
Rock Project: From the Laboratory to the Canadian Arctic. Proceedings of Securing the Future and 8th ICARD, June
22-26, 2009, Skellefteå, Sweden.
University of Waterloo, University of British Columbia, University of Alberta, 2010. Diavik Waste-Rock Research Program:
Phase I Final Report. Prepared for Diavik diamond Mines Inc., INAP and MEND. 96 p.
Rio Tinto, 2010. Acid/Alkaline Rock Drainage Concepts and Research at Diavik. http://wlwb.ca/sites/default/files/
documents/3_BFT_ARD_Diavik_Dec2010.pdf
Contacto: Lianna Smith ([email protected])
46
47
8.Homestake Mine,
Estados Unidos
Reseña de la faena
Localización
598137.04 m E / 4911891.61 m N (13T)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Dfb – Hemiboreal sin estación seca
Tipo yacimiento
Rocas metamórficas que se dividen en la
Formación Poorman, Homestake y Ellison
(Campbell, T)
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Cierre, post-cierre, control y tratamiento
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Prevención, tratamiento
La Mina Homestake situada al norte de Black Hills, en Dakota del Sur (Estados Unidos) se
considera la mina de oro del mundo que más tiempo estuvo en operación, desde que en 1876
la Cía. Minera Homestake iniciara su actividad, hasta el año 2001 cuando la adquiere Barrick
Corporation. Durante su vida útil la producción se eleva a más de 1.250 Ton métricas de oro.
Si bien en sus inicios Homestake fue explotada subterráneamente, alcanzando los 8.000
metros de profundidad, en la década de los 80 inició la explotación a rajo abierto. Asimismo,
los procesos de obtención de oro fueron cambiando a lo largo de su historia (concentración
por gravedad, amalgamación y cianuración).
Al cierre de la faena en 2001, además de la mina subterránea y del rajo, se contaba con
tres botaderos de roca estéril, un depósito de relaves, así como diversa infraestructura
propia de la operación y extracción del oro durante más de 100 años. Los niveles de
cianuro y de metales pesados detectados en el sector eran muy elevados, lo que junto a la
consideración del agua como un bien escaso en este territorio semiárido, supuso que éste
fuera considerado como un elemento clave en las etapas de cierre y post-cierre. Desde el
cierre Barrick ha invertido más de 100 millones US $ en la recuperación y rehabilitación
del sector, así como en el desarrollo local y en preservar el significado histórico de la Mina
Homestake (ICMM, 2012).
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
Palabras clave
Cianuro, tratamiento biológico,
faena histórica.
48
La gestión en referencia a la estabilidad química en el cierre de la Mina Homestake ha
ido ligada a la gestión del agua, directamente con el impacto sobre los arroyos que se
encuentran en los alrededores de la faena, claves en este sector tanto para el desarrollo
como para la calidad de vida de su comunidad. En este sentido las principales acciones
llevadas a cabo son las siguientes:
Imagen 1
• Rehabilitación de botaderos históricos e instalaciones auxiliares para la mejora del manejo
del agua. La recuperación inicial se concentró en la remoción de materiales afectados
(contaminados) desde las antiguas instalaciones de molienda, para permitir que la precipitación
fluya en el sitio hacia las corrientes cercanas (arroyos) sin necesidad de desviar o tratar el agua,
y en la revegetación de botaderos para reducir el transporte de sedimentos hacia los arroyos.
Imagen 1: Vista del proceso de
rehabilitación de botaderos.
Fuente: Barrick, 2010.
• Desarrollo de redes de captura de agua y filtraciones. En primer lugar se construyeron
canales perimetrales para recoger el agua de lluvia, facilitando su descarga directa en los
arroyos y evitando su infiltración en los botaderos y, en segundo lugar, se construyeron
los sistemas de recogida de las filtraciones o efluentes (drenaje) para ser bombeadas a la
planta de tratamiento.
• Tratamiento de los efluentes generados. De modo de asegurar que la calidad final de efluente
recogido y tratado cumpliera con la normativa, se emprendió un proceso en el que se evaluaron
diferentes tratamientos para el drenaje. En este proceso se detectaron varias interferencias
que generaron una serie de conclusiones, que permitieron dar con el proceso más eficiente,
siendo además un referente para otras faenas con problemáticas similares. Algunas de esas
conclusiones fueron: en los tratamientos con ácido ascórbico (C6H8O6), el ácido sobrante no
debe exceder los 30mg/L; los tiosulfatos (S2O32-) en concentraciones menores a 25mg/L, actúan
negativamente en análisis de cianuro total; o que los biosulfitos residuales pueden ser negativos
en el proceso, entre otras (Terry et al., 2001).
Se destaca la implementación de sistemas de tratamiento biológico que por acción
microbiana, natural o acelerada, utilizando ácido fosfórico (H3PO 4) como nutriente,
permite en un primer Contactor Biológico Rotatorio (CBR)* la trasformación del cianuro
* Conocido por sus siglas en inglés RBC, Rotatoty Bological Contactors
49
(CN-) en amoniaco (NH3), para luego éste ser trasformado en nitrato (NO 3-) en un segundo CBR (EPA, 1994). Tanto
los metales como la biomasa se pueden precipitar adicionando cloruro férrico (FeCl 3) y un agente polimérico,
para eliminarlos posteriormente en un clarificador (Ingles and Scott, 1987; Higgs 1992; citados en EPA, 1994).
Resultados
Algunos de los resultados más significativos de la rehabilitación de esta faena fueron la restauración de más
de 500 metros de arroyos que actualmente fluyen por canales abiertos y son aptos para el desarrollo de la vida
silvestre; reducción de los niveles de cianuro total (CN-) de 10 ppm a 0.3 ppm en efluente tras su tratamiento
biológico (EPA, 1994) que permite incluso su descarga en un sector con truchas (Terry et al., 2001).
Aspectos destacables
Incluso en aquellas faenas con una trayectoria larga, es posible realizar diferentes acciones encaminadas a la
gestión de la estabilidad química de sus instalaciones. Si bien los costos pueden ser más elevados, el impacto
se disminuye de manera significativa. Esta experiencia muestra los CBR, como una alternativa al tratamiento
biológico convencional mediante lodos activados en tanque de aireación, para el abatimiento de cianuro y otros
metales, aunque su uso es limitado para elevadas concentraciones de cianuro o si el proceso se ve afectado por
bajas temperaturas. Asimismo, hay que considerar que no requiere del uso de productos químicos tóxicos (el ácido
fosfórico se almacena diluido en solución). A nivel internacional, la restauración de esta faena se considera como
un caso emblemático.
50
Referencias/Más información
Campbell, T. Synopsis of Homestake Mine Geology.
EPA, 1994. Technical Report. Treatment of cyanide heap leaches and tailings. EPA530-12-94-037. NTISPB94-201837. U.S.
Environmental Protection Agency. September, 1994.
Higgs, 1992. Technical Guide for the Environmental Management of Cyanide in Mining, British Columbia Technical and
Research Committee on Reclamation, Cyanide Sub Committee, prepared by T W Higgs Associates Ltd in association with
EVS Consultants Ltd, ASL Laboratories Ltd, and Gormely Process Engineering, July 1992.
ICMM, 2012. Report. Water management in mining: a selection of case studies. ICMM, International Council of Mining &
Metal. Environment, May 2012.
Ingles and Scott, 1987. State of the Art of Processes for the Treatment of Gold Mill Effluents, Ingles, J. and Scott,
Environment Canada, Mining and Milling Section. March, 1987.
Mudder, T., Botz, M. and Smith, A. 2001. Chemistry and Treatment of Cyanidation Wastes. Second Edition. Mining Journal
books Ltd. London, 2001.
www.barricksinfronteras.com/2010/05/el-cierre-de-la-mina-en-el-foco-un-sitio-historico-coloca-a-lead-en-dakotadel-sur-en-el-mapa-cientifico-del-mundo/
51
9. Martha Mine,
Nueva Zelanda
Reseña de la faena
Localización
397549.35 m E / 5861692.42 m S (60H)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Cfb – Clima oceánico
Tipo yacimiento
Depósito epitermal de baja sulfuración
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Operación
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Caracterización, predicción, prevención,
control, tratamiento, monitoreo
Palabras clave
Cubierta, control de calidad,
encapsulación, control hidrológico,
geoquímico y de oxidación.
52
Martha Mine (MM) es una mina de oro y plata, actual propiedad de Oceana Gold que se
localiza en la pequeña localidad neozelandesa de Waihi. A lo largo de su historia pasó
de ser una de las minas subterráneas de oro y plata más importante del mundo con una
producción de 5,6 millones de onzas de oro y 38,4 millones de onzas de plata (1880-1952), a
cerrar producto de los devenires de la industria minera, hasta que tras el resurgimiento de
la industria minera del oro en Nueva Zelanda a finales de 1970 fue reabierta, continuando
la operación como rajo a cielo abierto hasta la actualidad. Desde 1988 se estima una
producción anual promedio de 100.000 onzas de oro y 700.000 onzas de plata.
La región se caracteriza por un clima templado, con una precipitación media anual de
2.135 mm, mientras que las temperaturas medias mensuales oscilan entre los 10 y los
19 ºC. Debido a su historia y ubicación esta faena ha sido sometida a altas exigencias
sociales, lo que ha repercutido directamente en las estrictas políticas medioambientales y
sociales que la compañía tiene en la actualidad.
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
Los resultados de los estudios geoquímicos que MM ha desarrollado desde antes del inicio
de la explotación del rajo, clasifican al material estéril en tres categorías según los valores
obtenidos en los test NAPP y NAG pH. Estas categorías son: material NAF (NAAP negativo
y NAG pH≥4.5); material PAF (NAAP positivo y NAG p<4.5); material INCIERTO (resultados
conflictivos). Los materiales inicialmente clasificados como INCIERTOS, se consideran
como PAF en espera de los resultados de análisis adicionales.
Entre los años 1988 y 1999 la roca estéril de esta faena fue depositada formando un botadero,
cuya ingeniería lo integraba asimismo como dique del depósito de relaves (TSF, Tailing Storage
Facility). Esta estructura, conocida como “Storage 2” (Figura 1), buscaba cumplir con dos
objetivos, en primer lugar reducir la tasa de oxidación de los sulfuros de los estériles y por
ende la generación de drenaje minero ácido (DMA) y lixiviados ricos en sulfatos, y en segundo
lugar tener un control de la cantidad del lixiviado producido en el botadero-dique.
El diseño del “Storage 2” incluye varias zonas con propiedades particulares como se
resume en la siguiente tabla y se observa en la Figura 1.
PAF
ZONA
A
B
*
*
C
*
*
D
*
*
E
*
*
*
F
*
*
H
*
Imagen 1: Vista del rajo abierto de
Martha Mine, Nueva Zelanda.
Fuente: Australian Government. Department
of Industry, Innovation and Science.
NAF
*
G
Imagen 1
Borde inferior del botadero
Capas estructurales del dique
Zona más grande con aprox. un 60% material NAF y 40% material PAF. El material
E se encuentra como subunidades dentro del D, y se caracteriza por tener un
mayor contenido en humedad
Aíslan las zona D y E, reduciendo el transporte de
oxígeno desde la atmósfera, además de ser un medio
de crecimiento para las plantas y evitar la erosión
Zona de transición
Capa de suelo grano fino
Capa poco compactada
El control sobre la generación de DMA tiene tres enfoques:
(1) Control hidrológico: colocación de capas de baja permeabilidad para reducir la infiltración,
así como la instalación de redes de desagüe y estanques de recogida del lixiviado.
(2) Control geoquímico: adición de material neutralizante (piedra caliza triturada) de modo
de controlar la tasa de oxidación de los sulfuros y el pH.
(3) Control de la oxidación: la cubierta se diseñó para limitar el transporte de oxígeno por
difusión, convección y advección hacia el interior del botadero.
53
Figura 1: Sección transversal del botadero-dique “Storage 2”.
Fuente: Australian Government. Department of Industry, Innovation and Science.
Resultados
Los resultados de los datos de monitoreo de 10 años indican que esta estrategia ha sido un éxito. Los valores de pH
medidos en los estanques confirman que la aplicación de material neutralizante fue suficiente alcanzando rangos
de pH alcalinos y neutros, y manteniéndose en el tiempo. En relación al control de la oxidación se desarrolló un
riguroso programa de calidad, para el control del grado de saturación y conductividad hidráulica, así como el control
de la porosidad de la capa. Los valores medidos arrojaron resultados muy óptimos en estos parámetros claves para
el funcionamiento de la instalación. Asimismo, se realizaron perforaciones para medir en la componente vertical la
concentración de oxígeno y la temperatura (1994, 2011). Se observó que las concentraciones de oxígeno disminuyen
rápidamente en profundidad, llegando incluso al 1% a los 5 m de profundidad, y que el gradiente de temperatura
54
es 0 por debajo de los 3 m de profundidad, lo que indica que la velocidad de oxidación fue aproximadamente cero.
Finalmente, se estima en un 95% la tasa de reducción de generación de DMA y sulfatos, en comparación con
material estéril PAF al descubierto.
Aspectos destacables
Una adecuada caracterización inicial, el desarrollo e implementación de un plan de construcción por etapas con
objetivos claros de gestión del DM y de la estabilidad química, junto con un riguroso programa de control de calidad
han sido la clave para mantener durante más de 17 años bajas tasas de generación de DM en Martha Mine.
Referencias/Más información
Australian Government. Department of Industry, Innovation and Science.
Garvie A, Miller S, Fransen P, Ruddock J and Haymont R (2012) Early and Prolonged Limitation of AMD Production via
Waste Landform Construction, Proceedings of the 9th International Conference on Acid Rock Drainage, Edited by W. A.
Price, C. Hogan and G. Tremblay, May 20 – 26, 2012 Ottawa, Ontario, Canada.
55
10. Compañía de Minas
Buenaventura S.A.A. – U.E.A.
Orcopampa, Perú
Localización
786562.13 m E / 8309259.17 m S (18L)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
ET - Clima de tundra
Tipo yacimiento
Mineralización asociada a una alteración
epitermal del tipo sulfato ácido
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Operación
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Tratamiento
Palabras clave
Wetland (Fangos artificiales), substrato,
tratamiento pasivo.
56
Reseña de la faena
Compañía de Minas Buenaventura S.A.A. (CMBSAA), que opera la Unidad Económica
Administrativa Orcopampa (U.E.A. Orcopampa), proyecto aurífero subterráneo, es una de
las mayores productoras de oro del Perú. En la zona se encuentran vestigios de trabajos
españoles así como laboreos, ruedas de molino, molinetes e ingenios; se sabe que antiguos
mineros trabajaron en la zona, desde el año 1879. CMBSAA continuó las exploraciones en
1962 y en 1967 instaló una planta concentradora.
La U.E.A. Orcopampa, se localiza entre los 3800 msnm y 4500 msnm, en los distritos
de Orcopampa y Chilcaymarca de la provincia de Castilla, Región Arequipa (Perú), a
unos 120 km al norte de la ciudad de Arequipa (en línea recta). Las operaciones mineras
subterráneas se ubican en dos zonas industriales, la primera en la zona industrial de
“Manto” donde los componentes mineros subterráneos están en proceso de cierre. En
esta zona también funciona la Planta de Beneficio, la segunda en la zona industrial de
“Chipmo” donde actualmente se encuentran las operaciones mineras subterráneas, donde
el proceso de minado es a través del método de corte y relleno ascendente convencional
y mecanizado, con perforación horizontal. En el año 2015 se produjeron 205.792 onzas de
oro y 579.629 onzas de plata en barras dore.
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
Dentro del marco de su política ambiental, CMBSAA ha implementado en su U. E. A.
Orcopampa, un tratamiento pasivo a través de humedales artificiales (wetland). El wetland
“Manto” trata el agua de mina de operaciones antiguas que se evacúa a superficie por el
Túnel Alberto y drenaje minero de la Zona Industrial de “Manto”. Este wetland ha sido diseñado
para tratar agua con un pH aproximado de 6 a 6,5 hasta un caudal de 15 L/s y por un periodo
de vida útil de 20 años, y está constituido por los siguientes componentes:
Imagen 1
Pozas de sedimentación: se cuenta con dos pozas con la finalidad de que los sólidos
presentes en el efluente, sedimenten y pasen a la segunda etapa. Cada poza tiene las
siguientes dimensiones: 75 m de largo x 20 m de ancho x 1,50 m de profundidad (área 1.500
m2 c/u) (Cap. 2.250 m3 c/u).
Pozas anaeróbicas: se han construido dos pozas anaeróbicas que funcionan en paralelo.
Las dimensiones de cada poza anaeróbica son: 85 m de largo, 20 m de ancho (área 1.700 m2
c/u) y 1,50 metros de profundidad (Cap. 2550 m3 c/u). Estas pozas permiten el tratamiento del
drenaje minero a través de bacterias reductoras de sulfatos. Este tratamiento llega incluso
a ser más completo que la oxidación e hidrólisis catalizada por bacterias, ya que no solo
permite eliminar cationes metálicos del agua si no también genera alcalinidad, elevando
el pH. Este mecanismo químico-biológico se desarrolla de forma natural en el interior del
sustrato que contiene la materia orgánica de las pozas anaeróbicas.
Pozas aeróbicas: se tienen dos pozas aeróbicas, las pozas tienen 90 m de largo por 50 m de
ancho por 0,50 m de profundidad (ocupando un área de 4.500 m2 c/u). Están formadas por un
sistema de celdas interconectadas en forma de serpentín que permiten un mejor control del
flujo de agua para evitar que se creen circuitos hidráulicos de corto recorrido en los que el
agua circula a gran velocidad. Con esta finalidad se construyeron 7 diques perpendiculares
en la dirección del flujo de agua para obligar al agua a recorrer una gran superficie. Estos
diques tienen las siguientes dimensiones: 38 m de largo, 0,50 m de altura, base menor 1 m y
base mayor 0,50 m. El objetivo de estas pozas es lograr una elevada concentración de oxígeno
disuelto en el agua lo que cataliza la precipitación eficaz de los metales mediante reacciones
de oxidación, formando óxidos e hidróxidos.
Imagen 2
Imagen 1: Vista aérea de la U. E. A. Orcopampa. Fuente:
Compañía de Minas Buenaventura S.A.A.
Imagen 2 : Vista del wetland en terreno. Fuente: Cía. de
Minas Buenaventura.
57
Finalmente el punto de vertimiento del efluente industrial tratado es la estación EM-2, que descarga sobre el
Río Orcopampa.
Resultados
Se obtuvieron resultados satisfactorios en la reducción de las concentraciones de manganeso (Mn), hierro (Fe),
cobre (Cu), plomo (Pb) y zinc (Zn) disueltos en el efluente. La calidad final del efluente se consideró con una calidad
óptima por debajo de los Límites Máximos Permitidos que establece la regulación peruana.
Aspectos destacables
Este caso ilustra cómo en una operación minera subterránea, el uso de wetlands se presenta como una buena opción para
el tratamiento del drenaje minero, tarea que puede llevarse en paralelo con la operación, planificando un tratamiento
en el largo plazo. Asimismo, es importante el apoyo previo a su instalación en terreno de pruebas piloto y ensayos de
laboratorio que determinen las características más adecuadas para un sistema de tratamiento eficaz, adaptado a las
condiciones sitio-específicas de cada faena.
Referencias/Más información
Ing. Patricia Quiroga Huangal ([email protected])
Ing. Hugo Aráoz Zevallos ([email protected])
58
59
11. Mina Rudna,
Polonia
Reseña de la faena
Localización
576857.69 m E / 5706181.38 m N (33U)
Clima (Clasificación climática de Köppen)
Cfb – Clima oceánico
Tipo yacimiento
Estratoligado en areniscas, carbonatos y
esquistos (Suchan,J., 2001)
Fase del ciclo de vida de la faena minera
Operación
Etapa del Programa de Estabilidad Química
Prevención
Rudna Mine (RM), faena subterránea de KGHM PolskaMiedź S.A., está ubicada en la
provincia de Baja Silesia, al norte de la ciudad Polkowice (Polonia). Mediante el método
de cámaras y pilares, se explotan tres depósitos (Rudna, GłogówGłeboki-Przemysłowy
y Sieroszowice) que suman aproximadamente un total de 449 millones de toneladas de
mena de cobre (Cu), con una ley media de 1,95 %. Además, se extraen como subproductos
asociados plata (Ag), oro (Au) y plomo (Pb). De los tres depósitos, el de Rudna, que da
el nombre a la faena, es el de mayor espesor con un promedio de 4,5 m, un espesor
máximo de 15 m y una profundidad entre 844 y 1250 m. La extracción de la mena se lleva a
cabo usando el método de cámaras, pilares y relleno hidráulico. Posterior a la tronadura,
el material es transportado en camiones a los puntos donde se le realiza una primera
molienda, para ser izado mediante cintas transportadoras a la superficie y llevado a la
planta de enriquecimiento del mineral.
La operación de la mina subterránea Rudna empezó en el año 1974 con una producción de
1,9 millones de toneladas de Cu el primer año, incrementando a 11,3 millones de toneladas
en el año 1982, y alcanzando en la actualidad una extracción anual promedio de 12 millones
de toneladas, lo cual la convierte en la mina de Cu más grande de Europa (KGHM, 2015;
Compendium of mining and processing waste management technologies, 2015).
Buena práctica o gestión en relación a la estabilidad química
Palabras clave
Mina subterránea, explotación
selectiva, relleno de residuos mineros,
rehabilitación de botaderos.
60
La segregación de material que se lleva a cabo in situ, durante la operación de esta faena
subterránea, supone la explotación selectiva de la mena y el material estéril. En este sistema
de cámaras y pilares, tras la etapa de exploración y planificación, se explotan la mena y la
roca estéril (esta última proviene tanto de las etapas de trabajo preparatorio de la faena como
en el proceso de extracción del mineral). Si bien esta técnica se ha usado durante más de 40
años en la faena, desde el principio la mejora ha sido constante, por ejemplo adaptando la
maquinaria a las condiciones de explotación selectiva, entre otros. En este proceso la gestión
de la roca estéril, y por tanto del material con potencial para generar drenaje minero, ha
seguido diferentes caminos con relación directa sobre su estabilidad química y los impactos
asociados al tipo de disposición final de este material. Así, además de que éste quede en las
columnas remanentes en el depósito tras el proceso de explotación, su disposición se ha
realizado según se indica a continuación:
• Durante los años 1971 y 1995, se depositó en superficie en un total de 5 botaderos
compuestos por aproximadamente 2,5 millones de toneladas de roca estéril. Esta
disposición generó impactos en el entorno de la faena, detectándose concentraciones
elevadas de plomo (Pb) en el agua subterránea, así como afecciones por polvo proveniente
de los botaderos. RM ha comenzado con la remodelación y rehabilitación de uno de esos
botaderos con un área superficial de 4,3 ha y una altura máxima de 16 m. La granulometría
del material en esta instalación es muy heterogénea, desde tamaño bloque hasta finos,
con concentraciones máximas de zinc (Zn), cobre (Cu) y plomo (Pb) de un 0,15 %, 0,8 % y
0,02 %, respectivamente, y un pH del efluente de 8. La remodelación del botadero incluyó
la consolidación del material, una cubierta de 80 cm de espesor de material arenosolimoso y la adición de humus como sustrato para plantas de especies nativas. Asimismo,
se construyeron zanjas de drenaje que derivan el agua de lluvia hasta un curso de agua
local, con la finalidad de evitar la erosión por escorrentía superficial de la cubierta.
Imagen 1
Imagen 2
Imagen 1: Vista aérea de la planta.
Fuente: KGHM, 2015.
Imagen 2 : Vista de uno de los túneles
de la mina subterránea.
Fuente: KGHM, 2015.
• Desde 1995, el material estéril se deposita en el interior de la mina en su totalidad,
rellenando las cavernas vacías como relleno en seco (Figura 1) o en el uso para la
construcción de caminos subterráneos.
61
Cavidades rellenas
con material estéril
Figura 1: Esquema de la explotación en cámaras y pilares, y relleno de las cavidades con roca estéril, en Mina Rudna.
Fuente: Compendium of mining and processing waste management technologies, 2015.
Resultados
La cantidad de roca estéril gestionada en la mina Rudna entre los años 2008 y 2009, es decir, usado como relleno,
se presenta en la siguiente tabla:
62
Año
2008
2009
2010
2011
Masa seca de roca estéril (Toneladas)
972.913
1.359.272
1.306.923
1.472.140
El método de gestión de residuos mineros descrito puede ser un método beneficioso en la gestión de estos residuos,
ya que permite ahorrar gastos relacionados a la disposición y el transporte de los residuos, así como gastos del
uso de otros materiales de relleno.
Aspectos destacables
La exploración selectiva de un depósito no sólo tiene fines en relación a la factibilidad económica, sino también
supone una ventaja en el manejo del material estéril en relación a la estabilidad química desde el comienzo del
proceso minero. Usar el material estéril como relleno de la mina subterránea refuerza la estabilidad física de la
mina subterránea, y evita la deposición de material estéril en la superficie. Este método es altamente eficiente en
la prevención de drenaje minero (DM), ya que el material estéril no se encuentra expuesto a la atmósfera. Este
caso además muestra la importancia de gestionar los residuos mineros y el DM desde el comienzo del ciclo de vida
de una faena, de manera de desarrollar e implementar estrategias o medidas de prevención de la generación de
DM. Estas medidas deben ser mejoradas en el tiempo, mostrando la importancia de la flexibilidad en la aplicación
de buenas prácticas.
Referencias/Más información
KGHM, 2015. Rudna. http://kghm.com/en/our-business/mining-and-enrichment/rudna
Compendium of Mining and Processing Waste Management Technologies, 2015. MIN-NOVATION Mining and Mineral
Processing Waste Management Innovation Network. Case Studies 4 and 53. 214 p.
Suchan, J., 2001. Silver distribution in the Rudna mine district, Poland. Mineral Deposits at the Beginning of the 21st
Century. Piestrzynski et al (eds)©2001 Swets&ZeitlingerPublishers Lisse, ISBN 90 2651 846 3.
63
Capítulo 4
Equipo de trabajo
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Imagen Fundación Imagen de Chile
Fundación Chile
Raquel Charte Gascón
María Carolina Soto
Angela Oblasser
Jutta Hoppe
Natalia Farfán Salazar
Carola Lünser
Servicio Nacional de Geología y Minería - SERNAGEOMIN
Lilian Valdebenito Valenzuela
Ana Luisa Morales Mella
Colaboradores
Eduardo Chaparro Ávila
Mónica Villa Moreno
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