buenas prácticas -...

Buenas Prácticas en la Gestión de la Estabilidad Química en la Industria Minera

2015

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

Índice

6

Imagen Ministerio de Minería

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.

Agradecimientos

8

Capítulo 1Introducción

Imagen Codelco Chile

9

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.

10

Capítulo 2Buenas prácticas ligadas a la actividad minera

Imagen Codelco Chile

11

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/es2. www.businessdictionary.com3. Overview of Best Practice Environmental Management in Mining. Environment Australia. August 2002. www.apho.org.uk/resource/view.aspx?RID=937784. Manual de Buenas Prácticas Ambientales Industria del Petróleo y Gas. SEREMI, Universidad de Magallanes, ENAP, CORFO y Fundación Chile.

12

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:

13

• 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

14

Capítulo 3Casos de buenas prácticas en la gestión de la estabilidad química

Imagen Fundación Imagen de Chile

15

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

16

Listado de casos de Buenas Prácticas en relación a la gestión de la Estabilidad Química

17

Diavik Mine,Canadá

7

HuckleberryMine,Canadá

6

82

111

5

4

9U.E.A.Orcopampa,Perú

10

3MineraAlumbrera,Argentina

HomestakeMine, EEUU

Rudna Mine,Polonia

RajoLichtenberg,Alemania

Rio TintoIron Ore,Australia

Candia ValleyOperations,Australia

Martha Mine,Nueva Zelanda

Mina de carbón,Alemania

18

Palabras clave

Rajo abierto, uranio, relleno, clasificación de residuos mineros por sus características

geoquímicas.

Reseña de la faena

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

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

Localización300944.00 m E / 5637170.00 m N (33U)

Clima (Clasificación climática de Köppen)Cfb – Clima oceánico

Tipo yacimientoSedimentario (Uranio en argilitas y

carbonatos)

Fase del ciclo de vida de la faena mineraPost-cierre

Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaPrevención, control y monitoreo

1. Rajo Lichtenberg, Alemania

19

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).

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.

Imagen 1: Rajo antes de la remediación.Fuente: Wismut GmbH, 2015.

Imagen 2: Rajo después de la remediación.Fuente: Wismut GmbH, 2015.

Imagen 1

Imagen 2

20

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.

21

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])

22

2. Minas de carbón, Alemania

Palabras clave

Rajo abierto, rajo inundado, drenaje minero ácido, tratamiento in situ.


Reseña de la faena

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.


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.


Tipo yacimientoCarbón (lignito)en sedimentos terciarios y

cuaternarios

Fase del ciclo de vida de la faena mineraPost-cierre

Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaTratamiento y monitoreo

23

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).

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 %.

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

Imagen 1

Imagen 2

24

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.


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).

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.

25


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.pdfwww.harbauer-berlin.de/case-studies/witznitz/?L=2LMBV, 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])

26

3. Minera Alumbrera, Argentina

Palabras clave

Caracterización geoquímica, relaves, botaderos de estériles, prevención y

control, canales de desviación, diques de contención, cubiertas.

Localización736745,53 m E / 6975129.00 m S (19J)

Reseña de la faena

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.

Clima (Clasificación climática de Köppen)Cwb- Templado con invierno seco

Tipo yacimientoPórfido metálico de oro, cobre y molibdeno

Fase del ciclo de vida de la faena mineraOperación

Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaDescripción/Caracterización, predicción,

prevención y control, monitoreo y muestreo

27


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.

• 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.

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.

Imagen 1

Imagen 2

28

- 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.


• 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.

29

• 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.


Minera Alumbrera: www.infoalumbrera.com.arMinera 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])

30

4. Cadia Valley Operations, Australia

Palabras clave

Caracterización continua, modelo de bloques, disposición selectiva en

botadero, ensayos contenido de azufre.

Localización686378.65 m E / 6294312.49 m S (55H)

Reseña de la faena

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).


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.

Clima (Clasificación climática de Köppen)Cfa – Subtropical con estación seca

Tipo yacimientoPórfido cuprífero y aurífero


Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaCaracterización, predicción,

prevención y monitoreo

31

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.

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

Imagen 1. Botadero del material clasificado según su grado de mineralización y contenido en azufre.

Fuente: Cadia Holdingd Pty. Ltd., 2014.

Imagen 1

32

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.


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.

33


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.

34

5. Rio Tinto Iron Ore, AustraliaReseña de la faena

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.


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

1. Identificación de los riesgos resultantes sobre el medio ambiente2. Identificación de oportunidades para evitar y gestionar el DAR (Drenaje Ácido de Roca) previo a la operación de la faena3. 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

Palabras clave

Evaluación de riesgos, Drenaje Minero Ácido (DMA), combustión espontánea,

plan de gestión, estrategia de mitigación, esquistos negros piríticos, lignito.

Localización708644.60 m E / 7486096.64 m S (50K)

Clima (Clasificación climática de Köppen)BWh – Árido cálido

Tipo yacimientoBIF- Formación de hierro bandeado


Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaPredicción, evaluación de riesgos, prevención,

monitoreo

35

5. Reducción de los riegos y por ende de los gastos operativos6. Mejora de las diligencias y relaciones entre las partes interesadas (stakeholders), así como mejora en la reputación del negocio7. Minimización de los riesgos post-cierre, impactos ambientales y responsabilidades asociadas

• Aspectos fundamentales de la Estrategia de Mitigación del DMA

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 medio2. Monitoreo del agua subterránea, determinación de los patrones de flujo y del transporte de masas3. Caracterización geoquímica de los esquistos negros ricos en pirita, lignito y otras litologías involucradas en el desarrollo de la operación minera4. Evaluación y caracterización del rajo y del botadero in situ y ex situ5. Optimización del diseño de la cubierta a través de la modelación y seguimiento de coberturas de prueba6. 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.

Imagen 1: Esquistos negros piríticos (a la derecha de la foto).

Fuente: Australian Government. Department of Industry, Innovation and Science.

Imagen 1

36

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.


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.


Australian Government. Department of Industry, Innovation and Science.Rio Tinto, 2015. www.riotinto.com/iron-ore-158.aspxGreen 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-pilbara-iron-ore-mines.

38

6. Huckleberry Mine, British Columbia, Canadá

Palabras clave

Cierre progresivo, relaves inundados, co-disposición, segregación.


Reseña de la faena

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).


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

Clima (Clasificación climática de Köppen)Dfc – Subpolar sin estación seca

Tipo yacimientoPórfido de cobre y molibdeno


Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaDescripción/Caracterización, predicción,

prevención, monitoreo

39

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 (no-PAG). 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).

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.

Imagen 1: Vista aérea de la faena. Fuente: Huckleberry Mines Ltd, 2008.

Imagen 1

40

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

41

(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.


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).


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.

42

7. Diavik Mine, Canadá

Palabras clave

Programa de predicción, ensayos estáticos y cinéticos, ensayos de

predicción en terreno, segregación.

Localización536431.86 m E / 71522836.51 m N (12W)

Reseña de la faena

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.


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.

Clima (Clasificación climática de Köppen)Dfc – Subpolar sin estación seca

Tipo yacimiento:Yacimiento de diamantes en kimberlitas


Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaPredicción, prevención y monitoreo

43

Material Contenido de azufre (S) Clasificación geoquímica

Tipo I 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)

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:

Imagen 1: Vista aérea de la faena.Fuente: Diavik Diamond Mines Inc.

Imagen 1

44

• 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.

45


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.

Clasificación del material estéril.Fuente: Diavik Diamond Mines Inc.

46

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.


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])

48

8.Homestake Mine, Estados Unidos

Palabras clave

Cianuro, tratamiento biológico, faena histórica.

Localización598137.04 m E / 4911891.61 m N (13T)

Reseña de la faena

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).


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:

Clima (Clasificación climática de Köppen)Dfb – Hemiboreal sin estación seca

Tipo yacimientoRocas metamórficas que se dividen en la

Formación Poorman, Homestake y Ellison (Campbell, T)

Fase del ciclo de vida de la faena mineraCierre, post-cierre, control y tratamiento

Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaPrevención, tratamiento

49

Imagen 1: Vista del proceso de rehabilitación de botaderos.

Fuente: Barrick, 2010.

• 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.

• 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 (H3PO4) como nutriente, permite en un primer Contactor Biológico Rotatorio (CBR)* la trasformación del cianuro

* Conocido por sus siglas en inglés RBC, Rotatoty Bological Contactors

Imagen 1

50

(CN-) en amoniaco (NH3), para luego éste ser trasformado en nitrato (NO3-) en un segundo CBR (EPA, 1994). Tanto

los metales como la biomasa se pueden precipitar adicionando cloruro férrico (FeCl3) 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).


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.

51


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-dakota-del-sur-en-el-mapa-cientifico-del-mundo/

52

9. Martha Mine, Nueva Zelanda

Palabras clave

Cubierta, control de calidad, encapsulación, control hidrológico,

geoquímico y de oxidación.

Localización397549.35 m E / 5861692.42 m S (60H)

Reseña de la faena

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.


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


Tipo yacimientoDepósito epitermal de baja sulfuración


Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaCaracterización, predicción, prevención,

control, tratamiento, monitoreo

53

Imagen 1: Vista del rajo abierto de Martha Mine, Nueva Zelanda.

Fuente: Australian Government. Department of Industry, Innovation and Science.

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 NAF

ZON

A

A * Borde inferior del botadero

B * *Capas estructurales del dique

C * *

D * * 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 humedadE * *

F * * 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

G * Capa de suelo grano fino

H * 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.

Imagen 1

54

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

Figura 1: Sección transversal del botadero-dique “Storage 2”.Fuente: Australian Government. Department of Industry, Innovation and Science.

55

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.


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.


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.

56

10. Compañía de Minas Buenaventura S.A.A. – U.E.A. Orcopampa, Perú

Palabras clave

Wetland (Fangos artificiales), substrato, tratamiento pasivo.

Localización786562.13 m E / 8309259.17 m S (18L)

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.


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

Clima (Clasificación climática de Köppen)ET - Clima de tundra

Tipo yacimientoMineralización asociada a una alteración

epitermal del tipo sulfato ácido


Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaTratamiento

57

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.

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:

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 1

Imagen 2

58

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.


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.


Ing. Patricia Quiroga Huangal ([email protected])Ing. Hugo Aráoz Zevallos ([email protected])

60

11. Mina Rudna, Polonia

Palabras clave

Mina subterránea, explotación selectiva, relleno de residuos mineros,

rehabilitación de botaderos.


Reseña de la faena

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).


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


Tipo yacimientoEstratoligado en areniscas, carbonatos y

esquistos (Suchan,J., 2001)


Etapa del Programa de Estabilidad QuímicaPrevención

61

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.

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 arenoso-limoso 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.

• 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.

Imagen 1

Imagen 2

62

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:

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.

Cavidades rellenas con material estéril

63

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.


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.


KGHM, 2015. Rudna. http://kghm.com/en/our-business/mining-and-enrichment/rudnaCompendium 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.

64

Capítulo 4Equipo de trabajo

Imagen Fundación Imagen de Chile

65

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

buenas prácticas -...

Documents