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Taller SANAP-WaterminingMayo de 2019Juan Pablo RubilarJuan.rubilar@corporacionaltaley.cl

Tecnologías de Remoción Sulfatos Corporación Alta Ley

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I. Tecnologías existentes para el Tratamiento de sulfatos

Bolton & Menk 2017

Clases de tecnologías

1) Existen 6 categorías de tecnologíasde tratamiento

2) Distintas naturalezas detratamiento en función decaudales y usos

3) Múltiples desarrollos desde 19904) Sistemas pasivos instalados desde

1998 Q (0,07 m3/s) , 2 Ha, WestFork Mine , Missouri

5) sistemas de Membranas y activosmejores resultados y mayordesarrollo

6) Sistemas demostrados a granescala**

Technology

Category Treatment Technology

ChemicalGypsum Precipitation

Ettringite Precipitation (Cost-Effective Sulfate Removal (CESR) or SAVMIN)

Ettringite Precipitation with Aluminum Recovery (LoSO4)

Barite Precipitation

Co-Precipitation with Aluminum

Ion Exchange Conventional Ion Exchange

Sulf-IX

Menbranes

Closed-circuit Desalination Reverse Osmosis (CCD RO)

Electrodialysis Reversal (EDR)

Zero Discharge Desalination (ZDD)

Membrane Distillation

Nanofiltration (NF)

Conventional Reverse Osmosis (RO)

Vibratory Shear Enhanced Processing (VSEP)

Forward Osmosis

Electrochemica

l

Electrocoagulation

Electrochemical Reduction

Bilogical

Constructed Wetlands

Floating Wetlands

Pit Lake or In-Pit Treatment

Constructed Trench Bioreactors/ Permeable Reactive Barriers

Suspended-Growth Reactor (Activated Sludge Modification) Membrane Bioreactor

Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactor with Sulfide Treatment

Packed Bed Bioreactor

Packed Bed (BioSulphide) Bioelectrochemical

Sulfate Reduction Deammonification Liquid-phase biofilters

Sulfate Reduction, Autotrophic Denitrification, and Nitrification Integrated Process (SANI)

Evaporative Direct Heat-contact Evaporation (LM-HT Concentrator)

Mechanical Vapor Recompression Evaporation with Crystallization or Spray Drying

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Gráfico N°1. El gráfico permite apreciar un interés variableen la solicitud de patentes relacionadas a tecnologías detratamiento de Sulfatos, con un peak en el año 2014 de 61solicitudes (27,4% del total (248)), se percibe un bajocrecimiento

Gráfico N°2. Se identificaron 261 instituciones involucradasen el desarrollo tecnológico de tratamiento de sulfatos a nivelmundial.

La figura muestra las 8 principales instituciones que hanpresentado solicitudes de patentes a nivel mundial para eltema de estudio. Dentro de este Top se identificanuniversidades y centros de investigación asociados a lasempresas de construcción (yeso) y tratamiento de aguas(ecolab) además dispositivos de procesos metalúrgicos

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10

20

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60

70

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

29%

24%10%

10%

8%

7%

6%

6% Heidelbergcement AG

Ecolab USA Inc.

Siemens AG

Timothy John Whiteau

Board OF Univ. Nevada

Nanjing Univ.

Ecovation Inc.

Gavish Galilee BIO ApplicationsLtd.

II. Tendencias y principales actores

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Gráfico N°3. Se observa una importante concentraciónde la I+D+i en China concentrando alrededor de 39%.Estados Unidos (17%), Alemania (8%), Australia (6%), lesiguen Rusia, Canadá y Japón, entre otros.

Gráfico N°4. El gráfico muestra que la I+D+i asociada algrupo de análisis se enfoca principalmente a laresolución de algunos problemas puntuales como porejemplo el tratamiento de las aguas, la tecnología depreparación de efluentes para tratamiento, , lacontaminación ambiental, la utilización de sulfato paraseparación de fases y el reciclaje entre otros.

II. Tendencias y principales actores

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Gráfico N°5. El gráfico permite observar la evolución en el tiempo para las principales clasificaciones tecnológicas según su IPC(International Patent Clasification). Se observa para los últimos años aumento en la I+D asociada al desarrollo de tecnologías para eluso ambiental, maquinarias y dispositivos para el tratamiento en procesos metalúrgicos

Se observa además la irrupción de tecnologías orientadas a la disposición de plantas de separación, la recuperación de elementosde valor y la separación de partículas sólidas suspendidas de líquidos por sedimentación.

II: Tendencias y principales actores

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Programa Tecnológico de Monitoreo

en Línea de Depósitos de Relaves.

INICIATIVAS ASOCIADAS A RELAVES

El Programa “Identificación, cuantifi- cación y

extracción (bio) tecnológica de

minerales/elementos de valor contenidos en

depósitos de relaves

Programa I+D para la recuperación

de elementos de valor desde relaves

Política Nacional de relaves.

2.140 millones

1.800 millones

3.100 millones

III. La Gestión de Relaves en Chile

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Sistemas Activos

Tratamiento de concentraciones altas de sulfatos >10.000 mg/l. tratamientos modulares activos, CESR, SAVMIN (Q, energía, mantención)

Sistemas activos/mixtos Tratamiento de concentraciones medias de sulfatos 1500 a 10.000 mg/l. tratamientos

precipitación, cal, filtración, Osmosis reversa (Q, energía,[SO4] mantención)

Sistemas Pasivos Tratamiento de concentraciones bajas en sulfatos 500-1500 mg/l. (Q, Footprint. Condiciones climáticas y geográficas) 1500

1) El mercado de patentes presenta un impulso relevante en sistemas de tratamiento mixto membranas, impulsado por China

2) Los sistemas pasivos presentan limitaciones de necesidad de espacio así como caudales de tratamiento.

3) La concentración, la capacidad de dilución del cuerpo receptor, (si se permite) así como la capacidad de almacenamiento/retención del efluente darán cuenta de la naturaleza del tratamiento (Planta de tratamiento Municipal vs/ Aguas Mina)

4) Se recomienda siempre una 3ª parte de revisión de diseño y tecnología

IV. Conclusiones