LOS DIQUES DE COLAS
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LOS DIQUES DE COLAS Roberto Sarudi Sarudi ansky Centro Cen tro de Estu Est udios para la Sustentabilidad Sustentabilidad Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental Universidad Nacional de San Martín
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In t r o d u c c i ó n
Argentina no es un "país minero minero"" ppero ero es un ppaí aíss con historia mi minera nera y con recursos ddestacado estacadoss a nivel global, tanto t anto en metales como en minerales industriales y en rocas ornamentales. El desarrollo notable de la minería durante los últimos quince años ha dado origen a nuevos desafíos económicos, sociales y ambientales. Los diques de cola forman parte del proceso minero y en los últimos tiempos, en el marco del debate generado por el desarrollo del sector, son frecuentemente mencionados pero falta una adecuada información información sobre s obre los mismos. Se prete pretende nde aq aquí uí dar dar una bre brevve de descr scriipción pción so sobre bre lo loss mismo mismos, s, sus uso usos, s, su ma mane nejo jo y la prevención preve nción de los riesgos. 2.
Car a ac c t er er i za zac i ón ón d e l os os re res i du du os os
Como toda actividad actividad pproductiva roductiva,, llaa minería genera resi residuos. duos. Éstos se ppueden ueden cclasificar lasificar en: Los provenientes estrictamente de la actividad extractiva que por no poseer contenidos val alio ioso soss en lo loss mine minera rale less co conte nteni nido doss no ha hann sido sido some sometitido doss a nin ningún gún pro proce ceso so de concentración Los provenientes de los procesos de concentración aplicados a los minerales extraídos Los provenientes del asentamiento humano Loss re Lo resi siduos duos pro prove venie niente ntess de la activ activida idad d extra extracti ctiva va que no poseen poseen miner minerale aless de inter interés és económico, en grandes pilasa ylos seresiduos denominan o escombreras. En particularseseacumulan denominan desmontes quedepósitos provienendedeestériles la construcción de las labores necesarias para acceder y explotar el yacimiento (galerías, piques, rampas, etc.).
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El proceso minero de extracción y concentración de minerales genera residuos conocidos como co colas las (ta (taili ilings), ngs), re relav laves es o jale jales. s. Si los re resi siduos duos so sonn sóli sólidos dos (e (enn for forma ma de "ri "ripio pios") s") pueden pueden acumularse como escombreras En la concentración de minerales, especialmente en los metalíferos, las colas provienen de moler las rocas rocas ori origina ginales les que los conti contiene enen n y me mezcla zclarr las partícu partículas las que se for forma mann con con agu agua a y pequeñas cantidades de reactivos químicos que facilitan la liberación de los metales. A modo de ejemplo, una tonelada de mineral con 6 % de zinc y 3 % de plomo, al ser concentrado genera alrededor de 850 kilogramos de residuos sólidos y una cantidad equivalente de agua conteniendo cerca de un kilogramo de sustancias qu quími ímicas cas residuales. 3.
Car a ac c t er er i za zac i ón ón de de l os os d iq iq ue ues
Los diques o presas son estructuras diseñadas y construidas para controlar o retener sustancias tales como agua o lodo. Pueden servir para: • Disponer de agua para consumo humano • Disponer de agua para consumo industrial • • • • • • • • •
Disponer de agua para riego Control Controlar ar crecidas Navegación Protecció Protecciónn de márgenes Generaci Generación ón Eléctrica Turismo, Esparcimiento Esparcimien to y Recreación Piscicultura Contenc Contención ión de aluviones Almacenar colas mineras
En función de los materi materiales ales utilizados een n su construcción, los diques pueden ser: •
De materiales suel sueltos tos
•
De hormigón
En función de la forma de transmisión de la sobrecarga al terreno donde se emplazan, los diques pueden ser: •
De grave gravedad dad (su propio peso resiste el empuje)
•
En arco o en bóveda (su propia forma resiste el empuj empuje) e)
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Figura 1. Tipos de diques
Figura 2. Corte transversal de un dique de gravedad
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L o s d i q u es d e c o l as
Si los residuos mineros son lodos o una mezcla líquida de materiales finos, son transportados a presas o depósitos depósitos mediante ductos, ya sea por grave gravedad dad o con ayuda de bombeo. Estas presas se denominan diques de cola La mayoría de las colas se encuentran en forma de lodos o de una mezcla líquida de materiales finos que, en cierta manera, se comporta como un suelo. Entre las diferencias que tienen estos residuos con respecto de los suelos comunes, se encuentra el hecho de que su densidad y cuerpo son inicialmente bajos y crecen con el tiempo. Frecuentemente, para conservar y reutilizar el agua de proceso, así como para concentrar los lodos, lodo s, se los sue suele le some someter ter a un pro proce cedim dimie iento nto de deshidr deshidrata ataci ción ón hasta hasta que alca alcance ncenn una consistencia tal que permita p ermita su transporte como flu fluido ido hacia las instalaciones de depósito. Los lodo Los l odoss son transpo transporta rtados dos a llas as presa presass o depósitos depósitos me mediante diante ductos ductos,, ya sea por grav gravedad edad o con ayuda de bombeo, b ombeo, o por otros otros métodos. La forma en que se depositan las colas col as en las presas influye de manera importante en su comportamiento y en la constitución de capas con diferente grosor de partículas y humedad. A medida que las partículas de las colas se empacan bajo el efecto de la gravedad, se provoca el fenómeno de consolidación, que aporta tres beneficios: aumento de sólidos que pueden ser almacenado alma cenadoss en un volumen dado; aume aumento nto del cuerpo del suelo por eliminaci eliminación ón de agua; y disminución de la cantidad de filtraciones hacia el subsuelo. Cuando el proceso se completa, es común encontrar contenidos de 20 por ciento de agua en las partículas, aún en medios muy áridos con elevada evaporación. La permeabilidad de las colas depositadas en una presa es utilizada utiliza da como un indica indicador dor de conso consolidac lidació iónn y pote potencia nciall de ffiltra iltracio ciones. nes. Como resultado del depósito segregado de partículas por influencia de la gravedad, la permeabilidad es mayor cerca del punto pu nto de depósito y disminuye progresivam progresivamente. ente. La cantidad de agua dentro de los diques de colas debe mantenerse bajo control, eliminando periódicamente los excesos de manera a no provocar contaminación (lo cual puede llegar a implicar su tratamiento previo para remover sustancias tóxicas), así como previniendo que exista déficit de agua. En algunos casos, puede llegarse a requerir dotar a la presa de un recubrimiento inferior con una capa plástica que prevenga las filtraciones. Al diseñar las presas o depósitos se recomienda considerar su estabilidad y seguridad en todo momento de su vida, incluyendo la etapa de desafectación o remoción. Ello implica considerar todo tipo de eventos como que se llene hasta el tope el depósito, la posible erosión de las paredes, los derrumbes o erosión asociados con los ductos que transportan las colas al depósito; todo lo cual hace necesario el empleo de métodos de evaluación y análisis de riesgos. Las colas, con el desarrollo de nuevas tecnologías y en función del los precios de los metales conte conteni nido doss o nue nuevvos uso usoss de los mine minera rales les,, pue puede denn const constititui uirs rse, e, a fut futuro uro,, en un nue nuevvo yacimiento.
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El sistema que conforma un dique de colas se integra con: • Caminos de acceso • Transporte de colas (ductos) • Sistema de distribución de colas • Recir Recirculación culación de agua hacia la planta • Diques y terraplenes • Cuenco o depósito de las colas •
Instrumental de monitore monitoreoo
Figura 3. Vista satelital de un dique de colas
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Figura 4. Ductos de colas (gris oscuro) y de agua reciclada (gris claro)
Figura 5. Dique y ducto de distribución de colas
Cuando se selecciona selecciona eell emplazamiento pa para ra la construcción de un dique de colas, se analizan analizan básicamente básicame nte aspectos tales como: Características químicas y físicas de las colas Volumen de las colas a generar Potencial de generaci g eneración ón de ácidos Características de los efluentes Geología Hidrología Clima Riesgo sísmico Percepción del público Legislaciónn y regulaciones Legislació
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La superfic superficie ie y capac capacida idad d de esto estoss depó depósi sitos tos se expa expande nde a me medida dida que se llev llevaa a cabo cabo la produc pro ducci ció ón mi mine nera ra,, lo cual cual dema demanda nda un pro proce ceso so conti continuo nuo de const construc rucci cióón y la at aten enci ción ón permanente a las cuestiones de seguridad segu ridad asocia asociadas. das. Los diques suelen construirse a partir de suelos naturales, de los materiales que se generan durante las l as activi actividades dades de ex extracció tracción, n, e incluso con colas de depósitos preex preexistentes istentes o los mismos m ismos que se están generando en las operaciones en curso. En estos últimos casos, se separan los materiales gruesos o arenosos de los fangosos, para emplear los primeros en la construcción de las paredes y verter los segundos dentro del depósito. La geometría de las presas varía dependiendo de la topografía del lugar, empleándose por lo general presas circulares en terrenos planos. Como toda obra humana la construcción de un dique de colas genera impactos ambientales, económicos y en la salud y seguridad, que deben ser convenientemente identificados, evaluados y analizados para su mitigació mitigación. n. Los rie iesg sgo os má máss imp mpoort rtaantes ntes ge gene nera rado doss po porr los los di dique quess de co cola lass so son n de ru ruptu ptura ra y de contaminación. contaminació n. Las rup rupturas turas pu pueden eden deberse a: -
Fallas constructivas
-
Mantenimiento Mantenimiento inadecuado
-
Desastres Desastres naturales que superen las prev previsiones isiones constructivas
La contaminación contaminación está dire directamente ctamente re relacionada lacionada con los contenidos de las colas y puede producir por filtraciones verticales u horizontales (por fallas constructivas o mantenimiento inadecuado) y por ruptura En función de los riesgos, y para su manejo, es necesario que todos los diques cuenten con planes para emergencias, con personas capacitadas para su aplicación y con intensa difusión a toda la población p oblación que pu pudiera diera ser afecta afectada. da. Los objetivos objetivos de los planes ddee emerge emergencias ncias son: •
Garantiza Garantizarr seguridad
•
Minimizar el potenc potencial ial de destru destrucción cción
•
Reducir la magnitud de impactos ambientales
•
Posibilitar la identificaci identificación ón y aplicación de medidas correctiv correctivas as urgentes
•
Reducir tiempos y costos de recupera recuperación ción
•
Me Mejorar jorar el desempeño de las personas involucradas
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El monitoreo tiene como objetivo fundamental prevenir riesgos. En la tabla siguiente se indica la modalidad o el tipo de instrumental que se utiliza para los distintos tipos de monitoreo que se aplican en los diques de colas desde su diseño y que deben continuar hasta su cierre.
La última etapa del proceso minero es el cierre de minas. En la misma se deben desarrollar acciones para: •
Remediación
•
Ase Asegurar gurar el drenaje permanente
•
Implementar un programa de monitore monitoreoo
•
Controlar el drenaje ácido y de contaminantes
•
Cubrir los requerimientos requerimientos de mantenimie mantenimiento nto a largo plazo
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Figura 6: Dique de colas en proceso proc eso de remedi r emediación ación
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