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Jacques Wiertz
Caracterización geoquímica de residuos
mineros para su gestión eficiente y sustentable
South American Network on Acid PreventionSANAP-Chile
Objetivos del taller
Hoy, se gastan importantes recursos, esfuerzos y tiempo encaracterizar los residuos mineros.
Se genera una cantidad creciente de información que permitenestablecer un diagnóstico de la fuente.
Surgen varias preguntas:
• ¿Son realmente necesarias todas estas caracterizaciones?¿Aportan valor?
• ¿Cuáles son las caracterizaciones realmente útiles?
• ¿Qué otra información no están faltando
• ¿Cómo pasar la caracterización a una gestión eficiente delos residuos? ¿Cómo darle un real valor a lacaracterización?
Agenda• 14h30 – 15h00 Bloque 1: Caracterización para la gestión de residuos mineros
Jacques Wiertz, Consultor Medio Ambiente y Minería
• 15h00 – 16h00 Bloque 2: Guía estabilidad química y Planes de cierre
Raquel Charte, Fundación Chile. Criterios utilizados para elaboración de la guía
metodológica para la estabilidad química de faenas e instalaciones mineras.
Jorge Vargas, SERNAGEOMIN. Caracterización y gestión de residuos en los
planes de cierre aprobados/rechazados por la autoridad.
• 16h00 – 16h30 Coffee break
• 16h30 – 17h00 Bloque 3: Nuevas tecnologías de predicción
Anita Parbhakar Fox, The University of Queensland. Tecnologías
geometalúrgicas para la caracterización y gestión de residuos mineros en la cadena
de valor.
• 17h00 – 17h20 ¿Para qué caracterizar residuos?
Bloque de discusión abierta sobre los objetivos y usos de la caracterización geoquímica
de residuos mineros;
• 17h20 – 17h30 Conclusiones y Cierre del taller
Jacques Wiertz
Taller SANAP South American Network on Acid Prevention
Caracterización geoquímica de
residuos mineros para su gestión
eficiente y sustentable
Contexto
• Evaluación de Impacto Ambiental:• Caracterizar los futuros residuos
minero como parte de la caracterización de los impactos
• Definir las medidas de mitigación, reparación o compensación ón
• Compromisos de monitoreo y planes de alerta temprana (PAT)
• Planes de cierre:• Programa de Estabilidad Química (PEQ)
• Análisis de riesgo: caracterizar los residuos y el entorno
• Definir medidas relacionadas con la caracterización
• Compromiso de tratamiento de eventuales drenajes
Marco
geotectón
ico
Tipo de
yacimiento
Sulfuros
y/o
sulfatos
PN Elementos
Intrusivo
Skarns Alto Medio – Alto Au, Fe
Pórfidos
Cu-Au-Mo
Alto Bajo –
Medio
Cu, Mo, Zn
Sn granitoides
y pegmatitas
Bajo – Medio Bajo Sn, W, Fe
Volcánico
continental
Au epitermales SA Medio – Alto Bajo Au, Hg, Fe, Cu,
As, Sb
Au epitermales AC Bajo Medio – Alto Au, Ag
Volcánico
oceánico
Kuroko (VMS) Alto Medio Fe, Au, Pb, Zn,
Ni, Co, Cu
Beshi Alto Medio Fe, Au, Pb, Zn,
Ni, Co, Cu
OfiolíticoCromita
“podiform”
Medio Medio – Alto Cr, Pt
Sedimentario
MSV Zn – Pb Alto Alto Zn, Pb, Cu, Fe,
Cd
Estratiforme Cu Alto Bajo –
Medio
Cu, Fe, Co
Fuente – Ruta – Receptores
Precipitaciones
Escurrimiento
Flora y fauna
Agua superficial
InfiltracionesAgua subterránea
Viento
• Ley: Situación de control en agua, en aire y en suelo de las características
químicas que presentan los materiales contenidos en las obras o depósitos de una faena minera, cuyo fin es evitar, prevenir o eliminar, si fuerenecesario, la reacción química que causa acidez, evitando el contacto del agua con los residuos generadores de ácidos que se encuentren en obras y depósitos masivos mineros, tales como depósitos de relaves, botaderos, depósitos de estériles y ripios de lixiviación.
• Guía: Se entenderá que una instalación minera se encuentra estable químicamente cuando, en su interacción con los factores ambientales, no genera impactos que impliquen un riesgo significativo para la salud de las personas y/o para el medio ambiente.
Estabilidad Química
Ley
Guía
Características físicas, químicas y mineralógicas de los materiales
Características climáticas, geológicas, hidrológicas de la zona
Caracterización
Residuos Entorno
Preguntas:• ¿Qué predicción necesitamos? (alcance espacial y temporal) • ¿Cuál es la información relevante para predecir los potenciales impactos ambientales?• ¿Cómo obtener esta información?
Problemas frecuentes:• Tengo mucha información pero no sé como aprovecharla• La información disponible es irrelevante• La información está en un formato inadecuado y requiere ser reprocesada• La información está en manos de otros
Caracterización
• Composición química
• Composición mineralógica
• Potencial de generación de drenaje ácido
• Geodisponibilidad de los metales
Caracterización geoquímica
Concepto de Geodisponibilidad
Metal Total
Geo-disponibilidad
Acceso a la meteorización
Suscpetibilidad a la meteorización
Dispersividad
física
Mobilidad
química
Plantas Animales
Biodisponibilidad
Toxicidad
Alta
Baja
Co
nce
ntració
n
Fue
nte
Tran
spo
rte
De
stino
• Objetivo 1: Clasificar• Potencial Generadores (PAG)
• No Generadores (NPAG)
• Inciertos
• Objetivo 2: Confirmar reactividad• Características propias del material
• Características del entorno
• Objetivo 3: Caracterizar los drenajes• ¿Cuándo se pueden producir el drenaje?
• ¿Con qué características?
Potencial de generación de drenaje ácido
La caracterización de residuos es un proceso continuo que interviene en las diferentes etapas del ciclo minero:
• Levantamiento de información en una etapa muy temprana del proyecto (etapa de exploración) SEIA
• Información registrada durante la operación y planificación del cierre Compromisos RCA
• Información para el cierre de los depósitos de residuos
Plan de cierre
• Evaluación de pasivos y sitios abandonados
Caracterización
Estériles
• La exploración centrada en minerales; pocas muestras disponibles de estériles
• Reconocimiento temprano de unidades geoambientales (antes del diseño)
• Identificación de posible material “neutralizador”
Relaves y ripios
• Recuperar residuos de las pruebas de flotación y de las pruebas metalúrgicas
Caracterización previa a la operación
• Nuevas tecnologías de caracterización automática de muestras de sondajes:• HyLogging™ systems (CSIRO)
• XRF analyser
Caracterización a partir de sondajes
Estériles
• Muestreo en pozos de perforación
• Caracterizar cada bloque de material enviado a botadero (asociar a UGA)
• Programa de caracterización simplificado: consumo de ácido y sulfuros
• Mantener un registro de botadero: topografía y volúmenes de material
• Pruebas in situ
Caracterización durante la operación
Relaves
• Registro de operación de la planta de flotación (balance metalúrgico)
• Muestreo en planta de ciclones (arenas y lamas)
• Muestreo agua de laguna y drenes
• Registro de crecimiento del depósito
Ripios
• Registro de proceso de lixiviación (balance metalúrgico)
• Muestreo en descarga de pilas
• Solución de lavado
• Muestreo de drenaje
Caracterización durante la operación
Redefinir
unidades
geológicas
nuevo
muestreo
Identificación de los componentes
geológicos.
Programa de muestreo de las unidades
geológicas.
Pruebas estáticas
Evaluar los resultados de DAM
¿Eran representativas las muestras?
Lista de
residuos en
base a plan
minero
¿Existe potencial de DAM?
Diseño preliminar
medidas de control
de DAM
NO
SINO
SI
Pruebas cinéticaInterpretación y
recomendaciones
Fuente: Guía Metodológica para el Cierre de Faenas Mineras, Consejo Minero, 2002.
Descripción y caracterización
Predicción
Evaluación de riesgo ambiental
Caracterización de los residuos
Caracterización del entorno
Prevención ¿Es posible prevenir?Si
No
ControlTratamiento
Evaluación de riesgo residual
Fuente: Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.
Definición de objetivos de la prevención y
control
Identificación de alternativas de
prevención y control
Análisis de factibilidad
Selección de las alternativas
• Criterios sitio-específicos• Vida útil requerida• Otros
• Efectividad• Factibilidad• Costos• Criterios sitio específicos
• Pruebas de laboratorio y pruebas in-situ
• Diseño conceptual
Fuente: Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.
Operación, mantenimiento y
monitoreo
Análisis detallado y diseño de medidas
Implementación
Selección de las alternativas
• Cumplimiento de objetivos de prevención y control
• Riesgo aceptable• Validación
• Control de la efectividad de las medidas
• Optimización y mejoramiento
Implementación • Cumplimiento del diseño
Fuente: Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.
Diseño orientado al cierre
Planificación del cierre
Cierre no planificado
1. Minería secundaria
2. Manejo de material• Minería selectiva
• Manejo selectivo / diferenciado
• Mezclas de materiales / enmiendas alcalinas
3. Micro-encapsulación / pasivación
4. Prevención / control microbiológico
5. Gestión de relaves• Relaves deshidratados: espesados, en pasta, filtrados
• Desulfuración
• Drenaje forzado
Medidas de prevención y control
Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.
6. Control del nivel de agua
7. Desvío cursos de agua
8. Barreras ingenieriles• Sellos• Liners
9. Cubiertas• Cubiertas de suelos: impermeables / store-release• Cubiertas de agua• Cubiertas de materia orgánica• Cubiertas electroquímicas
10. Establecimiento de plantas
11. Facilitar la atenuación natural
12. Co-disposición botaderos / relaves
13. Disposición submarinas de relaves
Medidas de prevención y control
Fuente: Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.
• ¿Como pasamos de la caracterización a la gestión?
• ¿Cuál es la información necesaria y suficiente?
• ¿Cómo escalamos del laboratorio a la faena minera?
• ¿Qué decisiones debemos tomar en base a la información disponible?
¿Cómo le damos valor a la información disponible?
De la caracterización a la gestión
Caracterización Gestión