Uso Eficiente Del Agua en La Industria Minera

BUENAS PRÁCTICAS Y USO EFICIENTE DE AGUA EN LA INDUSTRIA MINERA

Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

Comisión Chilena del Cobre

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................ 11

1.1 Antecedentes Generales..................................................................................................................... 11



1.1.1

Disponibilidad global del recurso hídrico............................................................................ 11



1.1.2

Minería un sector productivo clave para Chile.................................................................. 11



1.1.3

Minería y el recurso hídrico.................................................................................................... 11



1.1.4

Acciones público – privadas................................................................................................. 12

2 CONSUMO DE AGUA EN MINERÍA ................................................................................................................... 17

2.1 Definición de consumo de agua......................................................................................................... 17



2.2 Consumo de agua en la minería del cobre...................................................................................... 17





2.2.1

Consumo de agua en campamentos................................................................................ 17





2.2.2

Consumo en la mina.............................................................................................................. 17





2.2.3

Consumo en plantas de concentradoras........................................................................... 18





2.2.4

Transporte de mineral o concentrado................................................................................. 20



2.2.5

Fundiciones............................................................................................................................. 20





2.2.6

Refinerías electrolíticas........................................................................................................... 20





2.2.7

Proceso hidrometalúrgico..................................................................................................... 22

3 TASAS DE CONSUMO DE AGUA SECTOR MINERO............................................................................................ 27

3.1 Antecedentes........................................................................................................................................ 27



3.2 Extracciones de agua fresca de la minería del cobre..................................................................... 27



3.3 Comparación de cifras de consumo de agua en la minería del cobre....................................... 28

3

4 MEJORES PRÁCTICAS PARA USO EFICIENTE DEL RECURSO HÍDRICO EN LA MINERÍA . ................................. 33

4.1 Introducción........................................................................................................................................... 33



4.2 Gestión del recurso hídrico en faenas mineras.................................................................................. 33



4.3 Estudios de casos................................................................................................................................... 34





Caso N°1 Minera Candelaria - Gestión eficiente y sustentable del recurso hídrico..................... 34





Caso N°2 Minera Los Pelambres - Gestión eficiente y sustentable del recurso hídrico............... 35





Caso N°3: División CODELCO Norte - Gestión del recurso hídrico.................................................. 36





Caso N°4 Minera Spence de BHP Billiton - Disponibilidad limitada del recurso



hídrico y abastecimiento por parte de terceros............................................................................... 39





Caso N° 5 Minera Michilla - Uso directo de agua de mar en proceso de lixiviación................... 39



Caso N°6: Planta Coloso, Minera Escondida (MEL) - Uso de agua desalinizada



en proceso productivo......................................................................................................................... 40



4.4 Indicadores de eficiencia..................................................................................................................... 43



4.4.1

Reportes de sustentabilidad................................................................................................. 43

4.5 Acciones para gestionar en forma eficiente el recurso hídrico...................................................... 45



4.5.1

Monitoreos............................................................................................................................... 45



4.5.2

Manejo de fuentes................................................................................................................. 45





4.5.3

Extracción, transporte, almacenamiento y distribución................................................... 46





4.5.4

Reducción del consumo en operaciones.......................................................................... 47



4.5.5

Prácticas generales................................................................................................................ 47





4.5.6

Usos alternativos y disposición de excedentes................................................................... 49





4.5.7

Alternativas tecnológicas para la gestión del recurso hídrico......................................... 49





4.5.7.1 Tecnologías para optimizar el consumo del recurso hídrico........................................... 52





4.5.7.2 Tecnologías para aumentar los recursos hídricos disponibles......................................... 53

5 CONCLUSIONES .................................................................................................................................................. 59

6 BIBLIOGRAFÍA

.................................................................................................................................................. 63

7 GLOSARIO TÉCNICO............................................................................................................................................ 67

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2.1 Procesamiento de minerales sulfurados por flotación y procesos................................................. 21 Figura 2.2: Procesamiento hidrometalúrgico de producción de cobre......................................................... 23 Figura 4.1 Balance de agua de procesos........................................................................................................... 34 Figura 4.2 Consumo unitario de agua fresca..................................................................................................... 35 Figura 4.3 Sistema de recirculación de aguas.................................................................................................... 35 Figura 4.4 Usos del recurso hídrico en CODELCO Norte en el 2007................................................................. 37 Figura 4.5 Distribución de consumos reales de agua en el año 2007............................................................. 37 Figura 4.6 Evolución del make up concentradora............................................................................................ 38 Figura 4.7 Planta Coloso........................................................................................................................................ 38 Figura 4.8 Diagrama Acueducto de Planta Coloso a Minera Escondida...................................................... 42 Figura 4.9 Balance de aguas................................................................................................................................ 43

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 3.1 Consumos promedio de agua en la minería nacional por mineral tratado................................. 28 Tabla 4.1 Indicadores de desempeño ambiental relacionados con el recurso hídrico............................... 44 Tabla 4.2 Tecnologías para optimizar el consumo del recurso hídrico............................................................ 50 Tabla 4.3 Tecnologías y potencialidades para aumentar los recursos hídricos disponibles......................... 51

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 2.1 Gráfica típica de requerimientos de agua en procesos de plantas concentradoras............. 18 Gráfico 3.1 Extracción total informada por región (l/s)..................................................................................... 28 Gráfico 3.2 Eficiencia hídrica en proceso de concentración.......................................................................... 29 Gráfico 3.3 Eficiencia hídrica en proceso de hidrometalurgia........................................................................ 29

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CARTA DEL MINISTRO DE MINERÍA La limitada disponibilidad del recurso hídrico en la zona norte de Chile se ha posicionado como uno de los temas relevantes que conforman la agenda país, debido a la importancia que este recurso reviste para el desarrollo de todas las actividades económicas, el cuidado del medioambiente y la calidad de vida de las comunidades. Para la minería, que seguirá siendo una de las actividades productivas de mayor importancia en Chile, la disponibilidad y gestión adecuada del agua es clave para su sustentabilidad de largo plazo. Por ello, el desafío es de gran envergadura y reviste la calidad de estratégico, ya que precisamente esta actividad se concentra en la zona norte del país, donde los periodos de escasez y sequía son recurrentes. El Gobierno de Chile, a través del Ministerio de Minería, decidió constituir en abril de 2007 la “Mesa Público-Privada de Gestión de Recursos Hídricos”, para generar propuestas y abordar los desafíos que el país inevitablemente debe enfrentar en relación a la disponibilidad y uso del agua. En esta mesa público-privada participan también la Ministra de Medio Ambiente, el Ministro de Obras Públicas, la Ministra de Agricultura, la Subsecretaria de Minería, el Director General de Aguas, el Vicepresidente Ejecutivo de COCHILCO y el Director Nacional de SERNAGEOMIN. La representación del sector privado radica en los Presidentes del Consejo Minero, de la Sociedad Nacional de Minería, la Sociedad Nacional de Agricultura y la Asociación Nacional de Empresas de Servicios Sanitarios. Vale destacar que esta iniciativa, si bien gestada desde el Ministerio de Minería, ha ido creciendo en el tiempo incorporando finalmente a todos los sectores vinculados a la gestión del agua. Esta Mesa constituye una instancia de encuentro entre el sector público y privado, que abre un nuevo espacio para resolver problemas e ir trabajando en conjunto, creando mecanismos de cooperación, en un tema estratégico como lo es la gestión del recurso hídrico. Una de las tareas prioritarias de la Mesa fue la elaboración de un documento, en forma conjunta por el sector público y privado, que describiera aquellas prácticas en manejo hídrico que permitieron a la industria minera dar un salto en el uso eficiente del recurso, situación que queda en evidencia al comparar las cifras de consumo entre los años 2000 y 2006. Tales cifras, fueron inicialmente levantadas por el propio sector minero, las cuales con posterioridad fueron validadas por la Dirección General

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

de Aguas, constituyendo también un producto muy relevante del trabajo realizado en el marco de la Mesa. De esta forma se gestó la elaboración del presente documento: “Buenas Prácticas y Uso Eficiente del Agua en la Industria Minera”, el cual tiene como objetivo describir los avances en las prácticas y gestión del recurso hídrico que han permitido a la industria minera incrementar su eficiencia en los últimos 5 años. A la vez, constituye un medio para divulgar aspectos centrales de la industria minera en relación con el uso del agua, de forma de acercar tales actividades de gestión del recurso hídrico a la comunidad nacional. Este documento recopila los esfuerzos realizados por la industria minera para reducir su consumo de agua en los procesos productivos, a través de mejoras operacionales y de una gestión integral. Se aportan cifras de consumo y las tasas de utilización, comparando dos momentos del tiempo, el año 2000 y el 2006, se describen cualitativamente las buenas prácticas de manejo de agua en minería, ello en base a casos específicos que fueron documentados a partir de información recopilada y visitas a las propias faenas, entre las cuales destaca Minera Michilla, Planta Coloso de Minera Escondida, Minera Spence, Minera Candelaria, Minera Pelambres y CODELCO Norte. Estas buenas prácticas incluyen alternativas tecnológicas, como también modelos de gestión para el uso eficiente del recurso hídrico en la minería. Finalmente, quiero agradecer el esfuerzo de todos quienes se involucraron en esta importante tarea, en particular a la Comisión Chilena del Cobre que, en su calidad de Secretaría Ejecutiva de la Mesa y órgano técnico especializado en minería, elaboró el presente documento; al Consejo Minero y la Sociedad Nacional de Minería que gestionaron las visitas realizadas a las faenas mineras de las que se da cuenta en este documento como también realizaron un aporte significativo para que el interesante material recopilado pudiera ser publicado; y a todos aquellos miembros de la Mesa, tanto autoridades como técnicos, que con compromiso asumen uno de los desafíos más relevantes para el desarrollo de Chile.

Santiago González Larraín Ministro de Minería

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CAPÍTULO 1 :

INTRODUCCIÓN

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

INTRODUCCIÓN

1.1 Antecedentes Generales

En el año 2007, la participación del sector minero en el Producto Interno Bruto alcanzó a un 21,8%, medido a precios corrientes. A su vez, el valor de las exportaciones mineras del país superó los 44 mil millones de dólares, representando casi 2/3 del valor de las exportaciones totales y en particular las exportaciones de cobre, llegaron a más de 37 mil millones de dólares, equivalentes al 55,8% del total nacional.

1.1.1 Disponibilidad global del recurso hídrico El agua dulce es un recurso natural único y escaso, esencial para la vida y las actividades productivas, y por tanto directamente relacionado con el crecimiento económico. El agua en la tierra se encuentra principalmente en los mares y océanos, cubriendo el 71% de la superficie terrestre. Sin embargo, el 97 % de toda el agua existente es agua de mar y sólo el 3% restante corresponde a agua dulce. De este 3% de agua dulce en el mundo, alrededor del 2 % está congelada en los polos y sólo el 1% es agua dulce natural líquida, la que en gran parte se encuentra en acuíferos muy profundos difíciles de aprovechar.1

Al mismo tiempo, los aportes de la gran minería al Fisco en el año 2007, a través del impuesto a la renta y del impuesto específico a la minería, fueron de un 31,5% de los ingresos fiscales del Gobierno Central Consolidado, sin considerar el Impuesto Adicional, en especial gracias a la producción de cobre y molibdeno. Es así como, el sector minero constituye un sector productivo estratégico, de gran apoyo para la economía chilena y que tiene además, importantes perspectivas económicas de crecimiento a futuro.

Además de la limitación de la disponibilidad de agua dulce en el mundo, existe una distribución desigual del recurso en las distintas superficies continentales, dando lugar a zonas de abundancia y zonas de escasez de agua.

En efecto, estimaciones de la Comisión Chilena del Cobre, señalan que las inversiones mineras para el quinquenio 20072011 representan unos US$22.000 mil millones de dólares, lo que permitirá incrementar la producción de cobre de 5.560.000 toneladas de cobre fino que Chile produjo el año 2007, a 6.700.000 toneladas hacia 2015.

Ejemplo de ello es la zona norte de Chile, que es una de las zonas más secas del planeta, con escasos recursos hídricos superficiales y en la que, además, existe una creciente demanda de agua por parte de las distintas actividades productivas y el consumo humano.

1.1.3 Minería y el recurso hídrico

1.1.2 Minería un sector productivo clave para Chile

Una de las variables más significativas de todo proyecto minero, tanto en términos de las operaciones actuales como para la materialización de los proyectos futuros, es la disponibilidad del recurso hídrico. Todo proceso de beneficio de minerales, ya sea flotación lixiviación u otro, requiere agua para su ejecución.

La minería en Chile desde tiempos de la colonia constituyó una gran fuente de recursos, siendo en el siglo XIX clave para el desarrollo económico del país con la explotación del salitre, hasta hoy, con la explotación principalmente de yacimientos de cobre.

1

Fuente: http://epa.gov/region01/students/pdfs/ww_intro.pdf, Documento “All the Water in the World”

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introducir las mejores prácticas de prevención de contaminación y producción limpia en áreas de interés mutuo. Entre las materias de este Acuerdo, se elaboró en el año 2002 el documento “Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas”, que incluía recomendaciones y ejemplos para una óptima gestión del recurso hídrico en las faenas.

Por lo tanto, la disponibilidad y gestión adecuada del agua es clave para la sustentabilidad de la actividad minera. El desafío es mayor para la minería en Chile ya que en nuestro país la actividad minera está concentrada en zonas de extrema sequedad. Este escenario de escasez del recurso en el norte de Chile es fuente de conflictos no sólo entre sectores productivos competidores por su uso (minería vs agricultura) sino que también respecto a su disponibilidad para consumo humano. Las proyecciones de demanda crecientes de agua imponen aún mayor presión a un sistema que ya se encuentra muy estresado.

Es importante destacar que en relación a cifras de consumo de agua por parte de la minería presentadas en el señalado documento, las cifras actualmente disponibles que han sido levantadas y auditadas por empresas externas en el año 2006, muestran que, en promedio, los consumos unitarios de agua por tonelada de mineral procesada en la minería del cobre se han reducido. Es decir, en 5 años, en el sector minero se ha reducido las pérdidas hídricas del sistema aumentando la recirculación y se ha mejorado la eficiencia de los procesos.

Esta situación obliga a buscar soluciones de fondo y acciones de largo plazo frente al tema de disponibilidad hídrica en el norte del país, tanto por las perspectivas de crecimiento que enfrenta el sector minero, como también por las demandas crecientes que muestran los demás sectores consumidores de agua. Consecuentemente, y sin perjuicio de acciones individuales u otras que usuarios puedan llevar adelante para enfrentar el tema, se estima adecuado desarrollar acciones en conjunto y en forma consensuada entre los distintos actores, tanto públicos como privados, así como también entre sectores productivos.

Asimismo, vale destacar los esfuerzos por reducir las descargas de efluentes al medioambiente que se han traducido en la materialización de inversiones en plantas de tratamiento que retornan el recurso hídrico con la calidad que la normativa exige. Aún cuando estas mejoras en la eficiencia en la gestión hídrica por parte de la minería en Chile son destacables, la escasez hídrica estructural y creciente que se enfrenta en el norte de nuestro país, obliga a continuar y potenciar los esfuerzos para incrementar la eficiencia en el uso del agua todavía más allá.

La industria minera actualmente asigna importancia fundamental al uso racional y eficiente del agua en sus operaciones adoptando acciones para optimizar sus consumos a través de mejores prácticas de gestión y/o de la introducción de mejores tecnologías que reduzcan la demanda y por esta vía liberen recursos ante la misma oferta de agua. Entre éstas se pueden mencionar: recirculación de agua en operaciones; desalinización y uso directo de agua de mar; mejoramiento de la gestión en la operación de relaves a través del desarrollo de técnicas de espesamiento que incrementan las concentraciones de sólidos (y menor porcentaje de agua) para producciones industriales a gran escala, selección de sitios con fácil control de filtraciones, entre otras.

Así, ante la situación de disponibilidad limitada del recurso, los esfuerzos por seguir aumentando los niveles de eficiencia a partir de soluciones tecnológicas, el uso de nuevas fuentes y el compromiso de cada uno de los estamentos de las compañías por implementar modelos de gestión sobre el uso eficiente de recursos como el agua, deben ser una preocupación permanente y sinérgica de las compañías con la maximización de excedentes en el largo plazo.

A fines del año 2000, el Consejo Minero y los servicios públicos competentes firmaron un Acuerdo Marco de Producción Limpia. El Acuerdo estuvo dirigido a promover el mejoramiento de la productividad y competitividad de la industria minera, así como

1.1.4 Acciones público – privadas El Gobierno de Chile, a través del Ministerio de Minería, ha decidido abordar en la Mesa Público-Privada de Recursos

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

consumo de agua por parte del sector minero que se hizo también en el marco del trabajo de la Mesa, describa aquellas prácticas en manejo de aguas que permitieron a la industria minera la ganancia en eficiencia que consigna la comparación de las cifras de consumo del sector entre los años 2000 y 2006. Las buenas prácticas incluyen alternativas tecnológicas como también modelos de gestión para el uso eficiente del recurso hídrico en la minería.

Hídricos los desafíos que el país debe enfrentar en relación a la disponibilidad y uso del recurso hídrico, con especial atención en lo que se refiere a la actividad minera. La Comisión Chilena del Cobre, a través de la Dirección de Estudios, ha asumido las funciones de Secretaría Ejecutiva de la Mesa. Esta Mesa Público-Privada de Recursos Hídricos, constituida en abril de 2007, es presidida por el Ministro de Minería. Participan también la Ministra de Medio Ambiente, el Ministro de Obras Públicas, la Subsecretaria de Minería, el Director General de Aguas, el Vicepresidente Ejecutivo de COCHILCO y el Director Nacional de SERNAGEOMIN. La representación del sector privado radica en los Presidentes del Consejo Minero y de la SONAMI. Cabe destacar que a partir de mayo de 2008, se sumaron a la Mesa los demás sectores consumidores de agua representados a través de la Ministra de Agricultura, el Presidente de la Sociedad Nacional de Agricultura y el Presidente de la Asociación Nacional de Empresas de Servicios Sanitarios A.G.

Es así como se gestó la elaboración del presente documento, el cual tiene como objetivo describir los avances en las prácticas y gestión del recurso hídrico que han permitido a la industria minera incrementar su eficiencia en los últimos 5 años. A la vez, constituye un medio para divulgar aspectos centrales de la industria minera en relación con el uso del agua, de forma de acercar tales actividades de gestión del recurso hídrico a la comunidad nacional. Este trabajo da a conocer cómo se usa y consume el agua en la industria minera hoy en día, y recopila los esfuerzos realizados por ella para reducir su consumo a través de mejoras operacionales y de una gestión integral. Describe las mejores prácticas en manejo de aguas a nivel nacional, incluyendo alternativas tecnológicas, como también modelos de gestión para el uso eficiente del recurso hídrico en la minería. Para ello, en el capítulo 2 se describe el consumo de agua en la minería. En el capítulo 3 se entregan las cifras de consumo y las tasas de utilización comparando dos momentos del tiempo, el año 2000 y el 2006. En el capítulo 4, se describen buenas prácticas de manejo de agua en minería lo que se hace sobre la base de casos específicos que fueron documentados a partir de información recopilada y visitas a las propias faenas. En el capítulo 5, se presentan las principales conclusiones de este trabajo.

En una primera etapa de trabajo, que concluyó en junio de 2007, la Secretaría Ejecutiva preparó el documento de diagnóstico: “Gestión del Recurso Hídrico y la Minería en Chile, diagnóstico para Mesa Público-Privada Nacional”. Este estudio incluyó un levantamiento de la información disponible y en vías de generación, una compilación de iniciativas de distintos organismos en curso, temas en discusión y un catastro sobre conflictos asociados a esta problemática. En una segunda etapa, la Secretaría Ejecutiva se abocó a articular acciones para validar los datos de consumo de agua de las empresas mineras, como también a desarrollar y monitorear iniciativas en la materia. En este contexto, se planteó la necesidad de elaborar un documento que, a partir de la validación de las cifras de

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CAPÍTULO 2 :

Consumo de agua en minería Consumo de agua en minería

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

2. CONSUMO DE AGUA EN MINERÍA

2.1 Definición de consumo de agua

A continuación se identifican y describen los principales consumos y pérdidas asociados a cada proceso.

El consumo de agua incluye todas aquellas actividades en las que el uso de agua produce pérdidas en relación a la cantidad inicial suministrada. Por ejemplo, los consumos urbanos e industriales.

2.2.1 Consumo de agua en campamentos

El agua usada en procesos industriales, por ejemplo en la minería, puede ser reutilizada crecientemente por la sociedad, debido a la aparición de nuevos procesos que permiten eliminar los contaminantes que estas aguas han incorporado durante los procesos industriales.

2.2.2 Consumo en la mina

El agua de consumo humano es para bebida, cocción, lavado, riego y baños. Se trata de volúmenes poco significativos respecto al total consumido en una faena minera.

El uso principal de agua en la minería a rajo abierto es en el riego de caminos con el objeto de reducir el polvo en suspensión.

Es así como las empresas mineras realizan esfuerzos, tanto para reutilizar el recurso en sus procesos, como para llevar a cabo un tratamiento adecuado de los efluentes2 generados, debido al potencial de contaminación del agua y su consecuente efecto en la salud humana y el ambiente.

Muchos factores influyen en el abatimiento del polvo: superficies expuestas, morfología del terreno, precipitaciones anuales, vegetación natural, etc. Cifras disponibles indican que el agua utilizada en riego de caminos puede variar entre cero y el 15% del consumo total de agua de una faena minera.3

2.2 Consumo de agua en la minería del cobre

En la minería subterránea, el consumo del agua es reducido y el problema consiste más bien en extraer el agua natural que se apoza en el fondo de los piques, la que puede provenir de lluvias o de afloramientos de las napas subterráneas.

En la minería del cobre el agua se utiliza fundamentalmente en los procesos tradicionales de concentración por flotación, en la fusión y electro refinación, o en el proceso hidrometalúrgico, el que consta de lixiviación, extracción por solventes y electro obtención (LX-SX-EW).

El sitio de extracción del mineral puede estar caracterizado por la circulación interna de agua, la que puede ser de origen subterráneo (afloramientos), o de precipitaciones. Este movimiento de agua puede aumentar o disminuir, en la medida que el sitio disponga de mayor o menor capacidad para que el flujo circule.

Sin embargo, cada proceso u operación unitaria de la minería utiliza en mayor o menor medida volúmenes de agua para contribuir a la eficiencia del proceso.

Los efluentes o residuos industriales líquidos provenientes de la actividad minera-metalúrgica son los flujos descargados al ambiente, que se generan en una serie de procesos que ocurren en el proceso productivo para la obtención del metal o sal deseada. 3 Documento: “Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas” 2002. 2

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Como se observa en el Gráfico 2.1, la flotación se realiza normalmente a una tasa que varía entre un 25% y un 40% de sólidos, para obtener una recuperación más alta del mineral. Con estos valores, los requerimientos de agua durante la flotación pueden variar entre 3 y 1,5 m3/ton de mineral.

Este flujo requiere ser evacuado de las instalaciones de la mina, puesto que se caracteriza por ser ácido y tener altos niveles de concentración de metales, los que pueden llegar a ser corrosivos, reactivos o abrasivos, dependiendo de los tipos de materiales de las instalaciones. Para ello, generalmente se diseñan y construyen obras de conducción, que permiten finalmente tratar el efluente, descargándolo o infiltrándolo hacia un curso superficial o subterráneo.

Gráfico 2.1 Gráfica Típica de Requerimientos de Agua en Procesos de Plantas Concentradoras

2.2.3 Consumo en plantas de concentradoras En la cadena productiva del cobre, el agua utilizada en el procesamiento de minerales representa el mayor consumo de agua con respecto a los volúmenes totales. En las plantas concentradoras el tratamiento de minerales sulfurados involucra el chancado y molienda del mineral, seguido por la flotación, clasificación y espesamiento. Los consumos más significativos de agua se presentan en la flotación, el transporte de concentrados y relaves, y la evaporación e infiltración en los tranques. Con frecuencia el mineral es acondicionado previo a la molienda. La flotación del mineral de cobre se realiza recurriendo a procedimientos físico-químicos, que consisten en la extracción no del cobre propiamente tal, sino que de partículas del mineral que lo contienen en combinación con azufre. Ello significa que se le agrega agua y algunos reactivos que son importantes en la flotación.

Fuente: Documento:” Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas”, 2002

En la flotación existe un exceso de agua en relación al mineral y se hace generalmente a un pH alcalino (10 a 11). Por lo tanto es necesario añadir algún reactivo, usualmente cal, para elevar el pH desde 7 que contiene el agua natural, hasta 10 ó 11.

La zona A corresponde a rangos de operación típicos para el proceso de flotación. Una vez terminado este proceso se lleva la pulpa de concentrados a espesamiento (zona B), que significa aumentar el porcentaje de sólidos a entre 40% y 60%, con la consiguiente recuperación de agua, y finalmente, la pulpa de concentrados se lleva a filtración (zona C), donde nuevamente se recupera agua, quedando los concentrados con porcentajes de humedad del orden del 10%.

El producto de estas plantas de flotación es un concentrado de cobre que contiene entre 20 y 40 por ciento de cobre dependiendo de las especies de mineral involucrado (calcopirita, covelina, calcosina, etc.).

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

minerales es variado, debido a la complejidad de las plantas concentradoras7 :

El agua del proceso de flotación se usa también para transportar los concentrados y los materiales de desecho hacia el tranque de relaves. Cuando es necesario, el concentrado se transporta primero hacia instalaciones más distantes de la faena y después se extrae el agua.

• Evaporación, especialmente en tranques de relave, espesadores y acopio de mineral y/o concentrado. La humedad del concentrado o de los minerales es variable. En general, la comercialización de los concentrados se hace con humedades que fluctúan entre 8 y 12%. La evaporación que se puede producir a partir de un concentrado con ese nivel de humedad en el desierto es severa, mientras que en lugares cercanos al mar la humedad tiende a mantenerse. También la tasa de evaporación que puede observarse en un tranque de relaves varía sustancialmente, dependiendo de la localización de éste.

Dependiendo de la distancia entre la planta concentradora y las instalaciones de filtrado y almacenaje, las aguas residuales pueden o no ser recirculadas al proceso. Cuando no es posible recircular, una parte de esta agua se destina a uso industrial y el resto se devuelve al medio ambiente bajo condiciones controladas. Sin embargo, una parte importante del agua que se utiliza en la flotación pasa a formar parte de los relaves4, que se envían a la etapa de espesamiento para recuperar una parte del agua que contienen. Los relaves son luego descargados en tranques (obras del tipo represa), que tienen la función de contener el efluente, permitir la sedimentación de las partículas finas en el depósito y retener los sólidos más gruesos en el muro. De este modo se recupera el máximo volumen posible de las aguas claras, las que, cuando es factible desde el punto de vista económico, se retornan al proceso de flotación, reduciendo de este modo el consumo de agua fresca.

• Infiltraciones producidas hacia las napas subterráneas, las que pueden ser absorbidas en los suelos o evaporadas. Sin embargo, una parte del agua puede ser recuperada de las napas. • Proceso de secado del concentrado previo a la fusión. El mineral debe ser alimentado a los hornos de fusión con la mínima cantidad de agua posible (secado a muerte) con objeto de aprovechar al máximo el combustible y las reacciones exotérmicas producidas durante la fusión.

Los tranques más modernos consideran sistemas de impermeabilización del muro de partida; y en el fondo o base del muro de contención se consideran drenes (dedos o camas drenantes) para interceptar posibles filtraciones a la napa. Sin embargo, los tranques más antiguos no contemplaban en su diseño sistemas de impermeabilización ni pozos de monitoreo de aguas subterráneas. Las pérdidas asociadas a los relaves son el líquido no recuperado que se evapora, descarga, retiene o infiltra.

• En casos en que el tranque y/o los espesadores están ubicados a menor altura sobre el nivel del mar que la respectiva planta concentradora resulta demasiado caro bombear agua de vuelta al proceso. Ejemplo de esto son el tranque Carén, perteneciente a la División El Teniente de CODELCO, ubicado al este del lago Rapel, y el Tranque Ovejería, perteneciente a la División Andina de CODELCO y ubicado en el valle central, en la Provincia de Chacabuco.

El consumo real de agua fresca en las plantas concentradoras del país es del orden de 0,79 m3/ton de mineral5. Maximizando la recirculación desde los espesadores y tranques, evitando fugas y minimizando evaporaciones es posible alcanzar valores en torno a 0,36 m3/ton de mineral6. Detalles de estas cifras se proveen en capítulo 3.

En cambio en casos en que el tranque de relaves o espesador están ubicados a aproximadamente la misma altura sobre el nivel del mar que la planta de flotación, el agua que se recupera puede ser reutilizada en el proceso. Ejemplos de ello son los tranques en Chuquicamata, Escondida, Candelaria y Pelambres.

En resumen, las pérdidas de agua durante el procesamiento de

Los relaves son roca molida, transportada en forma de pulpa, es decir roca más agua. Los relaves son los desechos de las plantas concentradoras. 5 Cifras estimadas por el Consejo Minero y la DGA con datos del año 2006. 6 Cifra promedio de Minera Candelaria del año 2006. 7 Fuente: Documento “Eficiencia del Uso del Agua en la Minería del Cobre” Gustavo Lagos, Centro de Minería Pontificia Universidad Católica de Chile,1997. 4

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En el caso de descarte de agua de tranques de relave debe considerarse que los niveles de metales o sales de estas aguas, denominadas “aguas claras”, no siempre son adecuadas para su uso en agricultura. Las “aguas claras” son reutilizadas en la planta de flotación y en algunos casos, por altos costos económicos (gran distancia entre el tranque y la planta) se destinan a uso en riego (previo cumplimiento de normas) o al humedecimiento de caminos donde transitan vehículos (poco frecuente). Los volúmenes y características físico-químicas de este flujo dependen de la estacionalidad, de factores meteorológicos y del tipo de faena.

Una parte fundamental de la fusión consiste en la recuperación del azufre contenido en el concentrado, el que durante la fusión se transforma en anhídrido sulfuroso (SO2).

En el caso de los tranques Las Tórtolas y Ovejería se utiliza el agua en regar bosques plantados por las empresas en las inmediaciones del tranque.

El agua consumida se utiliza en enfriamiento de gases, ya sea directamente en la fusión o en la sección de producción de ácido sulfúrico. El consumo de agua en enfriamiento de gases puede variar considerablemente de una fundición a otra. Por ejemplo, una fundición que se encuentre cercana al mar puede utilizar en la casi totalidad del enfriamiento, agua de mar, devolviendo ésta al mar una vez utilizada y asegurando que no se produzcan impactos ambientales de consideración debido al cambio de temperatura. Por otra parte, se pueden utilizar intercambiadores de calor más eficientes en el enfriamiento, reduciendo de esta forma el consumo.

Los gases generados en el proceso (con una temperatura superior a los 1.200ºC) son captados a través de una campana refrigerada por agua. Posteriormente, los gases son enfriados en una cámara evaporativa con agua atomizada (350°C a 400ºC) y enviados a las plantas de ácido, donde son lavados con agua para remover las partículas de sólidos remanentes.

2.2.4 Transporte de mineral o concentrado Existen dos formas de transportar el concentrado desde las plantas a las fundiciones o a un puerto, mediante camiones o trenes, y mediante un mineroducto. En Chile hay tres grandes plantas concentradoras que envían el concentrado a un puerto mediante un mineroducto. Estas son las plantas de Minera Escondida, Collahuasi y Pelambres. En estos casos, el concentrado es transportado más de 150 kilómetros, desde alturas por sobre los dos mil metros sobre el nivel del mar hasta un puerto. Con objeto que el concentrado fluya a lo largo del mineroducto es preciso agregar agua. En promedio, el agua utilizada en éstos representa entre un 4 y un 6% del total del agua consumida en las respectivas plantas concentradoras.

El producto de la fusión, denominado eje o mata, se lleva a la etapa siguiente que es la conversión. La escoria, en cambio, se lleva a botaderos. La conversión elimina gran parte de las impurezas, produciendo cobre metálico líquido en forma de cobre blíster, no refinado, el cual se lleva a una etapa de piro-refinación donde se obtiene el cobre RAF, el cual es moldeado en placas gruesas, en forma de ánodos, los cuales son enviados al proceso de electro-refinación.

2.2.5 Fundiciones

En la actualidad, las fundiciones nacionales presentan un consumo promedio de agua fresca que varía en torno a los 3,6 m3/tms de concentrado fundido.

La fusión de concentrados se realiza en dos etapas (fusión y conversión) en diversos reactores y da origen al cobre blíster o a ánodos. El concentrado obtenido en las plantas concentradoras se seca hasta obtener un 0,2% de humedad y luego se funde a altas temperaturas. Para hacer más eficiente las reacciones de fusión, es necesario producir oxígeno, proceso que requiere de la utilización de agua.

2.2.6 Refinerías electrolíticas El proceso de refinación electrolítica es el último proceso de la vía pirometalúrgica de recuperación del cobre. Consiste en disolver electroquímicamente los ánodos provenientes de la fundición con

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

deseados, tales como, el arsénico y el antimonio, y debe limpiarse en celdas especiales mediante un proceso de electroobtención. Al cabo de las diversas etapas de limpieza siempre hay soluciones que contienen impurezas y por lo tanto no pueden ser recicladas.

objeto de eliminar las impurezas, principalmente metálicas, que son del orden de 0,1% a 0,3%, y depositar selectivamente el cobre puro en los cátodos. En la electro-refinación las pérdidas de agua se producen fundamentalmente debido a la evaporación y al descarte de soluciones. La primera ocurre en la parte superior de las celdas electrolíticas y se ve exacerbada por la temperatura del electrolito que es de aproximadamente 60°C. En la actualidad se utilizan pequeñas esferas plásticas que flotan sobre el electrolito y reducen la evaporación en forma sustancial. El descarte de soluciones debe realizarse debido a que el electrolito se va concentrando en metales y elementos no

La Figura 2.1 muestra un diagrama del procesamiento de minerales sulfurados por flotación y procesos pirometalúrgicos donde se indican los consumos de agua fresca, la recirculación, las descargas y/o la generación de efluentes. Los consumos y pérdidas de agua más relevantes en fundiciones

Figura 2.1 Procesamiento de Minerales Sulfurados por Flotación y Procesos Pirometalúrgicos

Fuente: Elaboración COCHILCO

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mismo tiempo evitar la contaminación de aguas superficiales y subterráneas. La solución recuperada en la parte inferior de las pilas contiene una pequeña concentración (1 a 3 g/l) de cobre, y previo a recuperarlo mediante electroobtención, es preciso elevar su concentración en la solución.

y refinerías están dadas por la generación de oxígeno, el que es necesario para hacer más eficiente las reacciones de fusión, el secado del concentrado, la evaporación, la fusión del concentrado, el lavado de gases en la planta de ácido que tiene por objeto remover las partículas de sólidos que vienen entrampados en los gases, donde se produce un efluente ácido, y el descarte de soluciones.

2.2.7

El aumento de la concentración se realiza mediante el proceso de extracción por solventes (SX), el que consiste en la extracción del cobre de la fase acuosa a una fase orgánica y posteriormente la re-extracción del cobre desde la fase orgánica cargada con cobre a una nueva fase acuosa. La concentración del cobre en esta nueva fase acuosa, al cabo del proceso de extracción por solventes, es de aproximadamente 40 g/l. Esta solución denominada “fase cargada”, se alimenta a la planta de electroobtención.

Proceso hidrometalúrgico

Los procesos de lixiviación, extracción por solventes y electroobtención para la producción de cobre se utilizan desde la década de los 60. Inicialmente, la recuperación de cobre se hacía a partir de minerales oxidados de cobre. Desde la década de los 80 también se produce cobre por la vía hidrometalúrgica a partir de algunos sulfuros secundarios, principalmente la calcosina.

En la extracción por solvente (SX), una vez que la solución proveniente de la lixiviación es descargada del cobre, se reacondiciona su pH y se reutiliza en el riego de las pilas. En definitiva, y al cabo de algunos ciclos, la solución contiene bastantes impurezas que se han ido incorporando por la disolución de las pilas. Normalmente, estas soluciones se descartan agregándolas a una pila de la cual ya se extrajo todo el cobre presupuestado. Como la base de estas pilas es impermeable, el destino de la solución de descarte es la evaporación. Las impurezas quedan atrapadas en la pila de descarte, la que se denomina ripio.

Durante los 90 este proceso se ha ido aplicando en un creciente número de minas, debido a que su costo de operación es más bajo que aquel de la vía pirometalúrgica. El proceso consiste básicamente en que el mineral extraído de la mina se chanca y posteriormente se aglomera con el objeto de que, al construir las pilas de lixiviación, la solución lixiviante pueda percolar y entrar en contacto con las diversas partículas que contienen mineral. Durante la aglomeración el mineral se contacta con una solución que contiene ácido sulfúrico a fin de comenzar el proceso de disolución del cobre.

Por último, la solución cargada con cobre que ingresa a la planta de electro-obtención, previo filtrado para eliminar impurezas sólidas, es sometida a electro-depositación (EW), generándose oxígeno en el ánodo insoluble (aleación de plomo) y depositándose el cobre metálico en el cátodo. El producto de la planta de electro-obtención es cobre de alta pureza.

Luego de la aglomeración, el mineral que contiene aproximadamente un 10% de humedad, se acopia en pilas de unos pocos metros de altura (dos a diez metros), dependiendo de las características del mineral y del lugar y se riega la superficie superior con una solución ácida. Dicha solución percola al interior de la pila y junto al oxígeno produce la oxidación de los sulfuros secundarios y óxidos de cobre. Este proceso se puede acelerar con la inclusión de otros agentes oxidantes tales como ión férrico y/o bacterias.

En la planta de extracción por solventes (SX), debido a la degradación de los reactivos orgánicos y por la contaminación de la solución, se descartan las soluciones orgánicas después de numerosos ciclos. Durante la vida útil de estas soluciones, éstas son lavadas, y el agua requerida para ello es cuantiosa.

Las pilas se construyen sobre una superficie impermeabilizada con el objeto de recuperar la totalidad de las soluciones y al

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

La Figura 2.2 muestra un diagrama con las etapas del proceso hidrometalúrgico de producción de cobre, donde se indican los

Figura 2.2: Procesamiento Hidrometalúrgico de Producción de Cobre

Fuente: Elaboración COCHILCO

consumos de agua fresca, las etapas donde se recircula agua y donde se generan los efluentes. Los factores más variables en cuanto a consumo de agua son la evaporación en las pilas, el descarte de soluciones (el que depende, entre otros factores, de la cinética de dilución del mineral) y el lavado de las soluciones orgánicas. En lo relativo al proceso hidrometalúrgico, se generan efluentes en el drenaje de minas y soluciones agotadas de los procesos hidrometalúrgicos tales como lixiviación in situ o en pila; extracción por solvente y electro-obtención. Los efluentes provenientes de drenaje de minas y soluciones agotadas de preferencia se reciclan. Si ello no es posible, se neutralizan y/o desintoxican antes de disponerlas en tranques para su evaporación.

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CAPÍTULO 3 :

Tasas de consumo de agua sector minero

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

3 TASAS DE CONSUMO DE AGUA SECTOR MINERO

3.1 Antecedentes

hace mención en la sección anterior, destaca que el mayor consumo de agua fresca por parte del sector minero es en la II Región con 4.854 l/s, seguido de la VI y III Región con 2.100 l/s y 1.441 l/s, respectivamente(ver Gráfico 3.1)

La Mesa Público Privada Nacional de Aguas en lo relativo a la participación del sector minero como consumidor de agua, delegó a la Secretaría Ejecutiva la coordinación de las acciones necesarias para que la DGA iniciara con el sector minero, una línea de trabajo sectorial más detallada con el objetivo de validar los datos de consumo de agua de las empresas mineras y tener una mayor definición de las condiciones de uso del sector, lo cual requería de mayores esfuerzos de recopilación, sistematización, desagregación, y validación de la información.

Cabe mencionar que los valores presentados en Gráfico 3.1 provienen de empresas mineras localizadas en las regiones centro-norte del país (desde la VI Región al norte), en las cuales se concentra la actividad minera nacional y que tienen una representatividad de más del 90% de la producción nacional de cobre. Además, estos valores no incluyen las extracciones de agua de mar, aguas adquiridas a terceros (no mineros) o aguas halladas en labores mineras 9.

Es así como la DGA durante el año 2007 trabajó conjuntamente con el Consejo Minero y la Sociedad Nacional de la Minería (SONAMI) para recopilar y sistematizar la información sobre derechos de aprovechamiento de agua de que dispone el sector minero, establecer el caudal de extracciones que emplean las faenas mineras como agua fresca (o make-up) y la tasa de consumo unitario de agua fresca en los procesos de la minería del cobre (concentración e hidrometalurgia). Los resultados de estos esfuerzos público-privados por transparentar información existente, están reflejados en el estudio “Derechos, Extracciones y Tasas Unitarias de Consumo de Agua del Sector Minero. Regiones Centro-Norte de Chile”, de marzo de 2008, realizado por Proust Consultores para la División de Estudios y Planificación de la DGA. y publicado por la Dirección General de Aguas bajo el Documento S.I.T. Nº 146 de marzo de 2008.

En términos de las extracciones de aguas del sector minero, las cifras informadas por las empresas mineras para el período 2006 alcanzan un promedio anual de 11,9 m3/s para todo el sector. Para efectos de comparación, cabe señalar que en el año 2002, con una producción de cobre de 4,6 millones de toneladas, la extracción de agua de la industria era de 15 m3/s, en cambio en el año 2006 con un crecimiento en la producción a 5,4 millones de toneladas de cobre fino, el consumo de agua se redujo a los señalados 11,9 m3/s10. Estas cifras evidencian que las empresas mineras han incrementado la eficiencia en la utilización del recurso respecto de la situación de años anteriores. En efecto, en los últimos años las empresas mineras han adoptado acciones para optimizar sus consumos a través de mejores prácticas de gestión, como por ejemplo, mejoramiento en la gestión de operación de relaves; optimización de las instalaciones existentes; estudio de tecnologías de recuperación en la planta, o a través de la introducción de nuevas tecnologías, tales como la osmosis, el uso de agua de mar directamente en

3.2 Extracciones de agua fresca de la minería del cobre Entre los principales resultados derivados del estudio al que se

Respecto a estos dos últimos tipos de aguas, no existe información precisa acerca de la cantidad que significan dada la inexistencia de la obligación de informarlas. Sin perjuicio de esto, expertos consideran que son volúmenes que, si bien en casos puntuales pueden ser relevantes, no alteran la representatividad de las cifras de la DGA cuando se considera al sector minero como un todo. 10 Estudio “Derechos, Extracciones y Tasas Unitarias de Consumo de Agua del Sector Minero. Regiones Centro-Norte de Chile”, de marzo de 2008, DGA-Proust Consultores. 9

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de concentración se ha reducido desde 1,1 m3/tms a 0,79 m3/ tms y en el procesamiento de mineral por la vía hidrometalúrgica también se ha reducido desde 0,30 m3/tms a 0,13 m3/tms en los últimos 5 años.

procesos (depende de características del mineral entre otros), el desarrollo de equipos de espesamientos que garanticen altas concentraciones de sólidos, desarrollo de modelos e instrumentos de control de percolación en pilas de lixiviación e investigación acerca de usos alternativos de agua de sobrenadantes, por ejemplo, en agricultura, floricultura etc. Estos esfuerzos se ven reflejados en la reducción de consumo de agua de la industria minera del cobre nacional.

Tabla 3.1 Consumos promedio de agua en la minería nacional por mineral tratado Consumo Unitario de Agua Freca Proceso Año 2000 (1) Año 2006 (2) m3/ton m3/ton mineral mineral

Gráfico 3.1 Extracción Total Informada por Región (l/s)

Concentración

1,1 (0,4 - 2,30)

0,79 (0,3 - 2,1)

Hidrometalurgica

0,3 (0,15 - 0,4)

0,13 (0,08 - 0,25)

Fuente: Documento “Uso eficiente de aguas en la industria minera y buenas prácticas” APL 2002 (2) Fuente: Estudio “Derechos, extracciones y tasas unitarias de consumo de agua del sector minero, regiones centro-norte de Chile”, DGA-Proust Consultores, marzo 2008. (1)

Fuente: Informe “Derechos, Extracciones y Tasas Unitarias de Consumo de Agua del Sector Minero, Regiones Centro-Norte de Chile”, marzo de 2008, DGA-Proust Consultores.

En la tabla anterior se puede observar entre paréntesis el rango de consumo unitario de agua fresca en los que operaban las faenas mineras al año 2000 y al año 2006. El consumo unitario de agua fresca en los procesos de beneficio de minerales de cobre, incluyendo concentración (flotación) e hidrometalurgia (lixiviación, extracción por solventes y electroobtención) presenta una marcada diferencia entre procesos y condiciones operacionales de las distintas faenas mineras. La tasa de consumo de agua fresca en los procesos de concentración fluctuaba al año 2000 entre 0,4 a 2,3 m3/ton y en un rango de 0,3 a 2,1 m3/ton al año 2006. Los valores más altos corresponden a operaciones en que no es posible recircular las aguas desde los depósitos de relave.

3.3 Comparación de Cifras de Consumo de Agua en la Minería del Cobre La Tabla 3.1 es un cuadro comparativo entre los consumos unitarios promedio de agua de la Gran Minería del cobre para el año 2000 y las cifras estimadas por el Consejo Minero y la DGA con datos del año 2006. Lo que se evidencia en esta tabla es que, en términos promedio, el consumo de agua fresca en el proceso

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

A su vez, la tasa de consumo de agua fresca en los procesos de hidrometalurgia fluctuaba al año 2000 entre 0,15 a 0,4 m3/ ton y en un rango de 0,08 a 0,25 m3/ton al año 2006. Las plantas hidrometalúrgicas de la Gran Minería del cobre, en líneas generales, han logrado un sustancial avance en los últimos años en lo que respecta a la optimización del consumo de agua. Aprovechando la recirculación de soluciones, evitando infiltraciones y minimizando la evaporación, han alcanzando un consumo promedio de agua fresca en torno a 0,13 m3/ton de mineral.

En Gráfico 3.3 se muestra la eficiencia hídrica del proceso hidrometalúrgico del cobre en términos porcentuales, comparando la información para el año 2000 y la del año 2006, donde se visualiza un aumento en la eficiencia hídrica de un 49%, considerando un incremento lineal de la capacidad de tratamiento en hidrometalurgia de cobre (toneladas por día). La meta propuesta en el Acuerdo Marco de Producción Limpia 2002 para el mediano plazo es un consumo unitario de agua en proceso de hidrometalurgia de 0,25 m3/ton. En este caso, al año 2006 se ha superado con creces la meta propuesta en el citado Acuerdo.

En Gráfico 3.2 se muestra la eficiencia hídrica del proceso de concentración de cobre en términos porcentuales, comparando la información para el año 2000 y la información levantada para el año 2006, donde se visualiza un aumento en la eficiencia hídrica de un 28%, considerando el incremento lineal de la capacidad de tratamiento en concentración de cobre (toneladas por día). Cabe destacar que la meta propuesta en el Acuerdo Marco de Producción Limpia 2002 para el mediano plazo es de un consumo unitario de agua en proceso de concentración de 0,60 m3/ton, lo que implica que el desafío permanece y los esfuerzos por seguir aumentando los niveles de eficiencia a partir de soluciones tecnológicas siguen siendo necesarios.

En los gráficos anteriores se puede observar un importante desacople entre las curvas de capacidad de producción y la de consumos de agua, tanto para los procesos de concentración, como para los de hidrometalurgia, mostrando así que en los últimos 5 años ha habido un aumento sostenido en la eficiencia de uso del recurso hídrico por parte del sector minero.

Gráfico 3.3 Eficiencia hídrica en proceso de hidrometalurgia

Gráfico 3.2 Eficiencia hídrica en proceso de concentración

Fuente: Estudio “Derechos, Extracciones y Tasas Unitarias de Consumo de Agua del Sector Minero, Regiones Centro-Norte de Chile”, marzo 2008.

Fuente: Estudio “Derechos, Extracciones y Tasas Unitarias de Consumo de Agua del Sector Minero, Regiones Centro-Norte de Chile”, marzo 2008.

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Dentro de los casos exitosos en la gestión eficiente del recurso hídrico de faenas mineras es posible mencionar a Minera Michilla, con el uso directo de agua de mar en la planta de producción de cobre; a CODELCO Norte, que ha invertido alrededor de US$ 33 millones en proyectos para aumentar la recuperación de agua de los procesos, lo que ha permitido en los últimos años aumentar los niveles de tratamiento de la concentradora, sin aumentar los niveles de demanda de agua fresca; a Minera Los Pelambres, que ha hecho un uso eficiente de aguas en el tranque de relaves Los Quillayes y que, además, tiene un consumo unitario de agua fresca de 0,35 m3/s, uno de los más bajos de la minería en Chile; a Minera Candelaria, que cuenta con un sistema eficiente de gestión del recurso hídrico que le permite obtener un reciclaje de agua de alrededor de un 87% del consumo total y tener un consumo unitario de 0,36 m3/s; y a Minera Escondida, con la puesta en marcha de la planta desalinizadora de agua de mar en Coloso, la cual abastece la demanda de agua de los procesos productivos, en especial de la Planta concentradora Los Colorados.

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

CAPÍTULO 4 :

MEJORES PRÁCTICAS PARA USO EFICIENTE DEL RECURSO HÍDRICO EN LA MINERÍA 31

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

4 MEJORES PRÁCTICAS PARA USO EFICIENTE DEL RECURSO HÍDRICO EN LA MINERÍA

4.1 Introducción

como el agua para el desarrollo de la actividad minera, en cada una de las instancias de desarrollo, operación y cierre de un proyecto.

En el centro-norte del país, ante una situación de disponibilidad limitada del recurso hídrico y una demanda creciente que compite con otros sectores de la economía, el uso racional y eficiente del agua es clave para el futuro del negocio minero.

A continuación se describen casos exitosos en la gestión eficiente del recurso hídrico de faenas mineras.

4.2 Gestión del recurso hídrico en faenas mineras

Es así como, el sector minero ha reaccionado ante el escenario de estrechez hídrica, adoptando acciones para optimizar sus consumos a través de mejores prácticas de gestión o la introducción de mejores tecnologías y/o invirtiendo en nuevas alternativas que reduzcan la demanda y aumenten la oferta de agua, tales como el uso eficiente del agua en las operaciones, incluyendo su recirculación; mejoramiento de la gestión en la operación de relaves, como por ejemplo, el desarrollo de equipos de espesamientos que garanticen altas concentraciones de sólidos para producciones industriales a gran escala y la selección de sitios con fácil control de filtraciones; el uso de nuevas fuentes, como por ejemplo, agua desalinizada y uso directo de agua de mar; entre otras.

Para una gestión ambiental eficiente del agua en minería sería recomendable incluir aspectos como la disminución de su consumo, el uso eficiente del recurso hídrico y el manejo sustentable de los acuíferos y ecosistemas a partir de los cuales se abastecen. Para gestionar el uso del recurso en la faena es clave contar con sistemas de medición de los consumos de agua en cada etapa del proceso productivo minero. Algunas faenas mineras, tales como CODELCO Norte y Candelaria ya cuentan con este tipo de sistemas. Es aconsejable que todas las operaciones mineras contaran con un completo balance hídrico, que les permita evaluar la situación actual, proponer acciones correctivas para reducir consumos, evaluar el impacto de estas acciones y considerar estas prácticas en las planificaciones futuras.

Las cifras entregadas en el capítulo anterior muestran que, en términos promedio en las regiones centro-norte de Chile, los consumos unitarios de agua por tonelada de mineral procesado en la minería del cobre se han reducido, minimizando las pérdidas del sistema y haciendo más eficiente las tecnologías implementadas en los procesos. No obstante, a juicio de expertos a nivel institucional y en muchas de las compañías mineras se cree que aún habría algún espacio para la realización de nuevas mejoras en la eficiencia del uso de un recurso tan estratégico

Algunos aspectos clave para garantizar el éxito en la gestión y que permitirán manejar en forma integrada el recurso hídrico son: • Manejo y control adecuado de los derechos de agua disponibles, llevando un catastro actualizado de los derechos

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obtener un reciclaje de agua de alrededor del 87% del consumo total de agua. Un 57% corresponde al agua recirculada de los espesadores de concentrados de cobre y del espesador de relaves. Un 30 % es recuperado de los tranques de relaves, por lo que el agua fresca que ingresa al sistema representa el 13% del consumo total de agua. De hecho, de los 750 litros por segundo que Candelaria tiene por concepto de derechos de agua usan sólo alrededor de 280 l/s.

empleados, sus compensaciones y/o restituciones, si corresponde (derechos consuntivos y no consuntivos). • Disponer del instrumental adecuado que permita medir en línea los volúmenes de agua en las entradas y salidas de los procesos unitarios a fin de determinar el balance hídrico de la faena. • Construcción de indicadores: en aquellas actividades identificadas como claves se requiere de controles específicos para controlar los caudales y la calidad establecida para el agua.

Ello permite un menor consumo de agua proveniente del Valle Copiapó, uno de los sectores más afectados por la disminución de los niveles de agua subterránea.

A medida que se van implementando las acciones necesarias para alcanzar los objetivos y las metas, es preciso monitorear los indicadores, haciendo un seguimiento de su evolución. El monitoreo debería incluir, además, las variables correspondientes a la calidad del recurso empleado en las diversas etapas y de los efluentes que son descargados. Es recomendable que estas mediciones sean contrastadas con la normativa aplicable o con estándares de referencia, cuando dicha normativa no exista. La información así obtenida y evaluada, servirá para revisar y corregir el sistema implementado.

En el año 2007, el consumo de agua fresca por tonelada de mineral tratado en las plantas concentradoras de Minera Candelaria fue en promedio de 0,36 m3 /tonelada seca de mineral.

Figura 4.1 Balance de Agua de Procesos

4.3 Estudios de Casos Como parte del trabajo encomendado a la Secretaría Ejecutiva por la Mesa Nacional Público-Privada de Recursos Hídricos se realizaron una serie de visitas a faenas mineras que a continuación se describen. Caso N°1 Minera Candelaria - Gestión eficiente y sustentable del recurso hídrico Uno de los principales aspectos considerados en la gestión del agua en Candelaria es la administración eficiente de los recursos hídricos que posee la faena. El agua fresca proviene de fuentes subterráneas, extrayéndose de pozos ubicados en Tierra Amarilla y Paipote. El agua potable de la faena es producida por una planta de osmosis reversa.

Fuente: Minera Candelaria

La faena reutiliza el recurso hídrico con un sistema que permite

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

Figura 4.2 Consumo Unitario de Agua Fresca

Figura 4.3 Sistema de recirculación de aguas

Pantalla Cortafuego RELAVES

MINA

CONCENTRADOR

Can

al M

al P

aso

Aguas Claras

Pique

Fuente: Minera Candelaria

Fuente: Minera Candelaria

Una de las consideraciones en el diseño original del proyecto y que contribuye a recuperar un caudal de 270 l/s es la construcción de drenajes que permiten recuperar la infiltración de agua del tranque de relaves. Esta agua es canalizada vía una infraestructura de túnel y pique, desde donde se bombea agua para su reutilización en el proceso.

Minera Candelaria ha demostrado una preocupación permanente por utilizar racional y eficientemente el agua de forma de aprovechar al máximo su disponibilidad, lo que los ha llevado sin duda a ser ejemplo de eficiencia en la gestión del recurso. No obstante lo anterior, se observa y de igual manera existe el convencimiento dentro de la empresa, que son posibles nuevas mejoras en la eficiencia del uso del agua. Es por ello que Minera Candelaria realiza una constante revisión de alternativas para optimizar el uso del recurso, tales como recuperación de agua de infiltraciones, aplicación de tecnologías en los espesadores, etc. Caso N°2 Minera Los Pelambres - Gestión eficiente y sustentable del recurso hídrico Minera Los Pelambres (MLP) es propiedad de Antofagasta Minerals S.A. (60%) y un consorcio de empresas japonesas (40%). Es una operación que produce concentrados de cobre y molibdeno, ubicada a 240 kms. al noreste de Santiago. El mineral extraído de la mina ubicada a 3.600 m.s.n.m. es transportado por camiones hasta el chancador primario y enviado por una correa

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transportadora de 13 kms de largo hasta el stock pile en el sector de la planta concentradora a 1.600 m.s.n.m. El concentrado de cobre se mezcla con agua para permitir su transporte hasta las instalaciones del puerto ubicado cerca de la localidad de Los Vilos, a través de un mineroducto de 121 kms. de largo, donde se utiliza la fuerza de gravedad. El exceso de agua del concentrado es filtrado y bombeado a seis piscinas de almacenamiento, desde donde se extraen para regar 72 hectáreas de bosques de eucaliptos en el sector del puerto de embarque.

por lo que la compañía está evaluando el reemplazo de la tubería actual por una de mayor diámetro. La recuperación de agua del proceso desde los espesadores es de 70% y desde los depósitos de relaves la recuperación promedio fluctúa en torno a 55%. En el tranque Quillayes y en la construcción reciente del tranque El Mauro se han considerado criterios de seguridad sísmica y eventos meteorológicos extremos.

El uso sustentable del recurso hídrico es prioritario en MLP, dada su importancia como insumo crítico en el proceso productivo y para el desarrollo económico y calidad de vida de las comunidades que coexisten con el yacimiento en el Valle del Choapa.

En el tranque Quillayes, las aguas naturales de la cuenca del Río Cuncumén son desviadas, tomándolas arriba del depósito y conduciéndolas a través de un túnel de cinco kilómetros de longitud hasta el curso natural aguas abajo del tranque, asegurando que no haya contacto con el relave o aguas industriales. Las filtraciones de agua son captadas por sistemas que permiten su completa separación de las aguas naturales.

En términos de consumo de agua fresca, la empresa informó que, en promedio, éste se habría reducido con respecto al año pasado. Además, se señaló que se ha reducido la extracción de agua fresca en los últimos años. El consumo unitario de agua fresca es del orden de 0,35 m3 de agua/tonelada de mineral procesado. El agua recirculada en términos promedio alcanza un valor de 0,57 m3/tonelada11 lo que se traduce en una tasa de recirculación del orden del 55%.

Se cuenta con zanjas cortafugas al pie del muro del tranque para captar filtraciones superficiales o subterráneas y con pozos de monitoreo de calidad de las aguas naturales. Las aguas del tranque de relaves, muros cortafuga y drenes son captadas y recirculadas.

El modelo de gestión del uso recurso hídrico se basa en el principio de que cada gerencia representa una unidad de gestión, que debe pagar el consumo de agua. Aún no se dispone de un balance hídrico detallado por cada proceso. Sin embargo, se está instalando una batería de flujómetros en cada instalación productiva, con lo que se construirá una línea de base a partir de la medición de caudales de entrada y salida en cada operación.

En el tranque El Chinche (cerrado hace algunos años) se inició un plan de reforestación experimental que demostraría la viabilidad de aplicar esta metodología en la etapa de cierre del tranque Quillayes. Caso N°3: División CODELCO Norte - Gestión del recurso hídrico. La demanda total de agua fresca de la División es del orden de 2.000 l/s. Este caudal es proporcionado por la aducción de agua fresca proveniente de represas y pozos. El proceso que consume un 52% del total de agua fresca es la planta concentradora. Los procesos hidrometalúrgicos de Mina Sur y Radomiro Tomic consumen del orden de 17%. El costo de agua fresca divisional varía en torno a los 0,25 US/ m3.

Como en otras operaciones mineras, la gestión del uso eficiente del recurso hídrico se orienta a maximizar la recirculación de Riles que se generan en el proceso. De este modo, las aguas que afloran del rajo con altos contenidos de sulfatos y cobre, y que no son aptas para el riego, son captadas y conducidas a la planta concentradora para ser utilizadas en el proceso productivo. En las profundidades del rajo se han encontrado volúmenes crecientes de aguas del minero,

11

Estos 0,57 m3/tonelada corresponden a agua recirculada desde la cubeta del Tranque Quillayes respecto al agua total que ingresa a ésta en los relaves.

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

Figura 4.4 Usos del Recurso Hídrico en CODELCO Norte en el 2007

Fuente: CODELCO Norte, valor referencial al año 2007

Figura 4.5 Distribución de Consumos Reales de Agua en el año 2007

Fuente: CODELCO Norte

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La gestión del recurso hídrico, soportado en la materialización de inversiones por US$ 33 millones en proyectos para aumentar la recuperación de agua de los procesos, ha permitido en los últimos años aumentar los niveles de tratamiento de la concentradora, sin aumentar los niveles de demanda de agua fresca.

Los aumentos de eficiencia en el uso del agua se consiguen a partir de la construcción y monitoreo sistemático de índices de consumo en cada proceso. En este sentido, el modelo de Gestión de la División CODELCO Norte considera los siguientes conceptos básicos: • Levantar un sistema de medición consolidado que permita sistematizar la información de consumo en cada proceso. • A partir de la información capturada, elaborar índices de consumo del proceso (IP) evaluando la calidad del índice de acuerdo a su capacidad para detectar aumentos o reducciones en el consumo. • Hacer seguimiento a la evolución de cada IP. El IP se obtiene de la división entre el consumo y el nivel de actividad asociado, luego se ve la evolución del IP respecto a periodos anteriores, del diferencial de consumo de agua entre el plan y el real, se separa la fracción que corresponde a un efecto de mayor o menor actividad respecto al plan, para luego determinar el ahorro real producto de la gestión de IP. Lo que no se explica por menor actividad, correspondería al aumento de eficiencia y sería explicado por la implementación de tecnologías de procesamiento menos intensivas en agua, inversiones para reducir pérdidas, aumento de la recirculación en los procesos y en los tranques de relaves u otros motivos. • Evaluar la efectividad de las acciones tomadas. CODELCO Norte inmerso en una zona de conocida escasez del recurso hídrico, en su esfuerzo por aumentar la disponibilidad de este recurso, ha analizado alternativas como la inversión

Figura 4.6 Evolución del Make Up Concentradora

Fuente: CODELCO Norte

Cuadro 1: Indicadores de Consumo por Proceso (IP) y sus correspondientes Unidades de Medición Área Métrica IP IP Año 2007 Concentración Molinera m3/TMS 0,50 m3/TMS Minas Chuquicamata Toneladas Kilómetro m3/MILL TMS 2.357 m3/Mill TKS Sur Transportadas 54 m3/Mill TKS RT 894 m3/Mill TKS Hidrometalurgia Norte Mineral Chancado m3/TMS 0.073 m3/TKS Sur 0.332 m3/TKS 3 Fundición Total Fusión Concentrado m /TMS 4.48 m3/TKS 3 Refinería Total Cobre Concentrado m /TMS 3.75 m3/TKS Fuente: CODELCO Norte

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

la instrumentación necesaria para el levantamiento de la información base.

en una planta desalinizadora, la construcción de una planta concentradora en la cual el uso de agua de mar directa o desalinizada no genere problemas de operación en el proceso, entre otras.

Además de la planta potabilizadora de agua, Minera Spence cuenta con una planta de tratamiento de aguas servidas. El producto de esta planta es agua que cumple con las normas para ser utilizada en riego. Sin embargo, esta agua es utilizada en la mina para el riego de caminos.

Caso N°4 Minera Spence de BHP Billiton - Disponibilidad limitada del recurso hídrico y abastecimiento por parte de terceros Minera Spence es una faena que cosechó su primer cátodo electro-obtenido (SX-EW) en diciembre de 2006. Se ubica aproximadamente a 150 kilómetros de Antofagasta y a 63 kilómetros de Calama.

En la actualidad el proceso de lixiviación consume un caudal de 160 l/s, estimándose que como máximo podrían llegar a utilizarse 200 l/s. Se señaló que el mineral predominante es la atacamita, roca muy refractaria a los reactivos químicos y que genera problemas con los cloruros. Tanto las pilas de lixiviación como los botaderos tienen su piso encarpetado con geo-membranas que evitan la infiltración de aguas, permiten el reciclaje y reducen el consumo.

La faena cuenta con dos fuentes de agua. La primera es agua de alta calidad dado su bajo contenido de sales y elementos químicos, la que es suministrada por el Ferrocarril Antofagasta-Bolivia (FCAB). Parte del agua de esta misma fuente es derivada hacia la planta potabilizadora de agua, donde es clorada y almacenada en un estanque para ser distribuida como agua potable. El caudal producido por la planta potabilizadora de agua es de 5 l/s. El costo de esta agua es del orden de 1,9 US$/m3.

Caso N° 5 Minera Michilla - Uso directo de agua de mar en proceso de Lixiviación La planta de cátodos de Minera Michilla procesa actualmente minerales oxidados de cobre provenientes de la mina a rajo abierto Lince y sulfuros desde la mina subterránea Estefanía y de algunos sectores del distrito que son explotados, en calidad de arrendatarios, por algunos productores mineros. A diciembre del 2006, Minera Michilla S.A. posee reservas mineras probadas y probables por 15,6 millones de toneladas con una ley media de 1,09% de cobre total.

La segunda fuente corresponde a Aguas Antofagasta S.A, con dos líneas paralelas: una para los procesos hidrometalúrgicos y otra para el combate de incendios. Esta fuente representa la mayor parte del consumo total de Minera Spence. Su costo estimado es del orden de 1,25 US$/m3. Además de las fuentes de abastecimiento externo, Minera Spence se encuentra estudiando la viabilidad de construir una planta desalinizadora en la costa. El uso directo de agua de mar en el proceso de lixiviación bacteriana no es viable, porque afectaría desfavorablemente la cinética de las reacciones que allí se generan.

El mineral proveniente de los yacimientos se procesa por medio de lixiviación en pilas, donde se obtienen soluciones ricas en cobre que son enviadas a dos plantas químicas para las etapas de extracción por solvente y posteriormente electro-obtención, donde se producen cátodos de cobre de alta pureza.

Dada la reciente puesta en marcha de la operación, no se cuenta aún con la plataforma de información suficiente para determinar los balances hídricos de la faena. Sin embargo, se está trabajando en el levantamiento de datos para generar una primera línea de base. En los próximos meses se materializará la adquisición de equipos de medición de flujos, que completarían

Michilla ha sido pionera en el uso directo de agua de mar en sus procesos de producción, tales como lixiviación y aglomeración. En los alrededores de la mina no se han encontrado fuentes de agua, a pesar que se han hecho una serie de sondajes.

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agua potable para el campamento y make-up en los procesos de extracción por solventes y electroobtención.

Para todas sus operaciones Michilla se abastece de agua de mar, por medio de un sistema de impulsión de agua hasta la planta de cátodos. Este sistema de abastecimiento cuenta con tres etapas de transporte de agua:

- Distribución de agua de mar: • Bombeo desde costa 6500 m3/día • Alimentación a desalinizadoras 2500 m3/día • Proceso chancado-aglomerado-lix 3380 m3/día • Mina-riego 620 m3/día

• Una primera etapa de captación de agua de mar, la que es impulsada hasta unos 130 m.s.n.m. • La segunda etapa de bombeo, que se denomina impulsión principal, en que el agua es filtrada por medio de filtros de arena y posteriormente es impulsada con bombas hasta un punto alto, a unos 835 m.s.n.m. • Finalmente, el agua es conducida gravitacionalmente hasta las piscinas de almacenamiento ubicadas en el sector de la planta de cátodos.



- Distribución agua desmineralizada: • Planta SX-EW 700 m3/día • Planta potabilizadora 500 m3/día Caso N°6: Planta Coloso, Minera Escondida (MEL), Uso de agua desalinizada en proceso productivo.

El agua de mar se bombea desde la costa abasteciendo la planta de cátodos a razón de 6.500 m3/día, a una altura de 810 metros y una distancia de 15 kilómetros.

En septiembre de 2006 comenzó a funcionar la planta desalinizadora de agua de mar ubicada en el Puerto Coloso, con el objetivo de cubrir la demanda de agua para la planta de biolixiviación de sulfuros del proyecto Sulfphideleach. Esta es una inversión aprobada por la vida útil del proyecto o de la mina Escondida (45 años).

El agua de mar se utiliza como fluido de supresión de polvo en la etapa de chancado, para la aglomeración de mineral y para reponer las pérdidas por impregnación y evaporación en el proceso de lixiviación. La adición de agua de mar en el proceso de lixiviación genera altas concentraciones de cloro en las soluciones que se envían a la planta química.

La inversión de la planta desalinizadora fue de aproximadamente US$ 200 millones, que se descomponen en 50 millones de dólares para la planta propiamente tal y 150 millones de dólares para el sistema de impulsión o bombeo.

Para mantener en niveles aceptables las concentraciones de cloro proveniente de la lixiviación con agua de mar, parte del electrolito se descarta en la planta química y se rellena el circuito con agua desmineralizada. También en la planta química, en las etapas de lavado de orgánico del proceso de extracción por solventes, se utiliza agua desmineralizada, para evitar un aumento en las concentraciones de cloro.

El agua de mar es captada por bombas sumergibles, pasando a través de tuberías hacia un sistema de sedimentación, para posteriormente ingresar a la etapa de prefiltrado y filtrado y finalizar con el ingreso a la Planta de Osmosis Inversa. La planta genera 525 litros/s de agua desalinizada, la que es utilizada para procesos industriales mineros, en específico, en la planta concentradora Los Colorados, que está ubicada a 3.160 m.s.n.m y que procesa alrededor de 3,7 millones de toneladas de mineral por mes, con una producción mensual de aproximadamente 144.000 toneladas de concentrado de cobre. El agua desalinizada es transportada a través de un acueducto hacia la mina distante 176 kms., mediante cuatro estaciones de

El agua desmineralizada se obtiene por medio de un proceso de destilación por compresión de vapor de agua de mar, para lo cual, Michilla cuenta con tres plantas desalinizadoras que tienen una capacidad para producir 2.300 m3/día nominales, una de 1300 m3/día y dos de 500 m3/día. El agua desmineralizada producida se utiliza para obtener el

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137 tubos de fibras, sistema denominado RAC. En esta etapa, la conversión es de un 50%, lo que significa que del total del agua que ingresa el sistema RAC, un 50 % se convertirá en agua desalinizada, la que finalmente irá a tanques de almacenamiento. En estos tanques de almacenamiento también confluye el agua recuperada de la planta de filtros de concentrados de Coloso, donde son mezcladas para posteriormente ser impulsadas a la faena.

impulsión, cuya demanda energética es cuatro veces superior a la de la planta desalinizadora misma. El tema ambiental El Océano Pacífico tiene una gran biodiversidad, por lo que el agua succionada contiene una gran variedad de flora y fauna marina. La tubería de captación de agua de mar está ubicada fuera de la Zona de Protección Litoral y capta agua a 19 metros de profundidad y a 10 metros del fondo marino, lo que a juicio de los profesionales expertos de MEL reduce considerablemente el impacto ambiental, puesto que minimizaría la extracción de especies en comparación a la captación de agua superficial.

De esta forma, Coloso se considera como un punto de cero descarga, dado que no se realiza descarga de efluentes mineros al mar. El 50% del agua restante, que corresponde a la salmuera, es transportada a alta presión a una turbina que ayuda a la generación de energía, con el consiguiente ahorro energético. Finalmente, las salmueras son devueltas al mar.

Cabe destacar que es de vital importancia que el agua que llega a la planta de osmosis reversa contenga la menor cantidad de material orgánico, para que el proceso se realice de manera óptima. Por lo tanto, es necesario un pretratamiento del agua antes de su entrada a la planta.

La infraestructura de tuberías de la planta desalinizadora de Coloso se somete cada 15 días a un proceso de limpieza de material orgánico mediante cloración, a una concentración de 35 ppm. Es importante para el funcionamiento óptimo de la planta que los filtros se retrolaven.

Pretratamiento El agua captada alimenta un decantador-flotador conocido como DAF. En esta etapa se agrega ácido sulfúrico y de esta forma el pH del agua de mar (8,2) cambia a 6,5, con lo cual el floculante funciona mejor. Se utiliza como floculante el cloruro férrico que decanta al atrapar la materia orgánica existente en el agua. Posteriormente, se agrega agua con oxígeno y de esta forma el oxígeno atrapa la materia orgánica y entonces la burbuja de aire flota a la superficie del agua conteniendo el material orgánico.

El proceso de desalinización tiene un consumo de energía de 3,4 KWh/m3 de agua salada. Este consumo energético representa del orden de 80% del costo de desalinización. Sistema de impulsión de agua Este sistema consiste en 4 estaciones de bombeo que, en promedio, impulsan el caudal de agua desalinizada unos 170 kms. por tuberías de acero que están en pendiente desde la cota 0 a la cota 3.150 m.s.n.m.

El agua pretratada es impulsada por bombas hasta un grupo de filtros del tipo bicapa que contienen arena y piedra pómez y otro grupo de filtros que contienen arena y antracita.

El consumo energético del sistema de impulsión es de 14 KWh/m3, lo que muestra un considerable gasto energético equivalente a 4 veces el consumo para desalinizar el agua.

Proceso de Osmosis Reversa El agua filtrada es procesada por osmosis reversa en grupos de

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Figura 4.8 Diagrama Acueducto de Planta Coloso a Minera Escondida

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

4.4 Indicadores de Eficiencia

Considerando la dificultad de medir con exactitud todas las aguas recirculadas en las diferentes etapas y procesos, un método de aproximación para obtener una Tasa de Recirculación (%) corresponde a:

Como consecuencia de las visitas a las faenas descritas anteriormente, queda en evidencia la imprescindible necesidad de realizar mediciones de los consumos de agua en cada uno de los procesos y desarrollar indicadores de eficiencia que permitan monitorear la evolución de los consumos y los resultados de las acciones adoptadas para mejorar la eficiencia.

((Agua Total - Agua Fresca)/Agua Total)*100 Sin perjuicio de la posibilidad que tienen algunas empresas de medir todos los flujos del proceso y obtener el valor real.

Figura 4.9 Balance de aguas

En igual forma, es posible definir otros indicadores de consumo o de calidad del agua dependiendo de los procesos que se quieran controlar y de la normativa aplicable. La gestión efectiva del recurso hídrico en la empresa requiere que los indicadores se establezcan en forma oficial y que se acuerde, con el equipo responsable, metas que signifiquen desafíos en la optimización del uso del recurso. Compararse con empresas de características y procesos similares es una de las formas para establecer estas metas. Dada la necesidad de desarrollar la actividad minera de manera sustentable, además de los indicadores de eficiencia, a futuro, sería recomendable que las empresas mineras desarrollaran y establecieran también, otros índices de sustentabilidad, entre ellos, el de gestión del recurso hídrico, cuyo objetivo es medir y evaluar las interacciones y repercusiones sociales, económicas y ambientales del uso eficiente del agua para, de esta forma, establecer metas acordes con los principios del desarrollo sustentable.

Fuente: Documento:” Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas”, 2002

En la actualidad varias empresas mineras informan públicamente acerca de sus consumos de agua, siguiendo las directrices y lineamientos del GRI13.

Conceptos como consumo total de agua, consumo total de agua fresca, y tasas de recirculación pueden servir como indicadores de eficiencia, puesto que ayudan a cuantificar de forma clara los usos del agua en la faena, contando así con una herramienta cuantitativa y comparable, que permita evaluar el desempeño con respecto a otras faenas o frente a innovaciones tecnológicas o de gestión de la misma empresa.

4.4.1 Reportes de Sustentabilidad En Chile, en los últimos 5 años las empresas mineras pertenecientes al International Council on Mining and Metals (ICMM)14 incorporaron la práctica de elaborar reportes de sustentabilidad sobre la base de Guías para Reportes de Sustentabilidad (Sustainability Reporting Guidelines) de la Iniciativa Global de Reportes (Global Reporting Initiative (GRI)).

Global Reporting Initiative. www.globalreporting.org Alcoa, Anglo American, AngloGold Ashanti, BHP Billiton, Falconbridge Limited, Freeport-McMoRan Copper & Gold Inc, Lonmin, Mitsubishi Materials Corporation, Newmont Mining Corporation, Nippon Mining and Metals, Placer Dome Inc., Rio Tinto, SumitomoMetal Mining, Umicore, ZinifexLimited, Camara Minera de México, Chamber of Mines of South Africa, Consejo Minero de Chile, Eurometaux, Euromines, Federation of Indian Mineral Industries, IndonesianMiningAssociation, Instituto Brasileiro de Mineraçao, International Aluminium Institute, International Copper Association (ICA), International Lead Zinc Research Organization (ILZRO), International Wrought Copper Council, International Zinc Association, Japan Mining Industry Association, Minerals Council of Australia, Mining Association of Canada (MAC), Mining Industries Associations of Southern Africa,Nickel Institute, Prospectors and Developers Association of Canada, Sociedad Nacional de Minera Petróleo y Energía (SNMPE), Sociedad Nacionalde Minería (SONAMI), The Cobalt Development Institute, World Coal Institute. 13 14

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especialmente importantes para la organización y cuya información se considera aconsejable para que en el futuro pasen a la categoría de indicadores básicos.

Los reportes de sustentabilidad son documentos realizados sobre la base de antecedentes verificables y validados por las gerencias que los generan, cuya elaboración es voluntaria por parte de aquellas empresas que deseen poner en conocimiento público, de manera transparente y sistemática, su desempeño ambiental, social y económico.

Tabla 4.1 Indicadores de desempeño ambiental relacionados con el recurso hídrico Indicador Indicadores Indicadores Desempeño Centrales Adicionales Ambiental

Las Guías del GRI fueron creadas con el propósito de cuidar la calidad, rigor y utilidad de los reportes de sustentabilidad. Los principios de estas Guías son conceptos que describen las características de un reporte, la información que debe contener y el proceso de cómo desarrollarlo.

Agua EN5. Consumo EN20. Fuentes de agua y total de agua ecosistemas/hábitat afectados de manera significativa por el consumo del agua. Han de incluirse los humedales de la Lista Ramsar y la contribución general a las tendencias ambientales. EN 2 1 . E x t r a c c i ó n a n u a l de aguas subterráneas y superficiales como porcentaje de la cantidad anual renovable de agua, disponible en las fuentes. Ha de desglosarse por región. EN22. Cómputo total de reciclaje y reutilización de agua. Han de incluirse las aguas residuales y otros tipos de agua utilizados (por ejemplo, el agua de refrigeración) Emisiones, EN12. Vertidos al vertidos y agua de importancia, residuos por tipo EN13. Vertidos de sustancias químicas, aceites y combustibles de importancia La importancia se refiere tanto al tamaño del vertido como al impacto causado en el entorno.

Estas Guías del GRI están acompañadas por Suplementos15 específicos por sector industrial. En relación al sector minero, en una iniciativa conjunta del ICMM y el GRI, se elaboró un Suplemento específico para el sector Minería y Metales, documento que fue emitido en febrero de 2005. Cabe destacar que los indicadores GRI16 son validados internacionalmente para la elaboración de los reportes de sustentabilidad, permitiendo estandarizar la información entregada y hacerla comparable, tanto entre empresas, como entre diferentes períodos de tiempo Entre los Indicadores GRI de Desempeño Ambiental contemplados en la Guía, se encuentran los ítems de materias primas, energía, agua, biodiversidad, emisiones-vertidos y residuos, proveedores, productos-servicios, cumplimiento y transporte. En relación a la gestión del recurso hídrico, en la Tabla 4.1 se presentan los Indicadores de Desempeño Ambiental establecidos en el Suplemento GRI del Sector de Minería y Metales relacionados con el manejo del agua. Los indicadores centrales son aquellos que son de más interés para la mayoría de las organizaciones y más relevancia para las partes interesadas. A su vez, los indicadores adicionales son aquellos que representan una práctica destacada en la medición de los aspectos económicos, ambientales y sociales. Ofrecen información de interés a ciertas partes interesadas

Fuente: Suplemento GRI del Sector de Minería y Metales Versión piloto 1.0, Global Reporting Initiative (GRI), Febrero 2005.

15 Estos Suplementos Sectoriales funcionan como complemento a los indicadores GRI y aportan interpretaciones y asistencia para el desarrollo de reportes sobre el sector en especial e incluyen indicadores de desempeño específicos para dicho sector. La idea de los Suplementos es que deben ser usados en conjunto con las normas GRI y no en su lugar. 16 Medida de actuación, tanto cualitativa como cuantitativa.

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• Monitoreo de la estabilidad sísmica de tranques de relaves, ripios, etc. • Monitoreo de napas subterráneas para controlar la filtración de soluciones provenientes de diferentes acumulaciones de material (depósitos de relaves, pilas de lixiviación, botaderos, etc.).

Los Reportes de Sustentabilidad entregados por las empresas mineras del ICMM se apegan completamente al Suplemento GRI del Sector de Minería y Metales y son auditados por entes externos antes de su publicación. En ellos se puede encontrar la información respecto de consumos de agua, tasas de recirculación, descargas, etc.

Las mediciones realizadas, en conjunto con la línea base del sistema hídrico, son de gran utilidad al momento de diseñar un plan de cierre adecuado. Algunos de los temas a controlar en los cierres de faena son el balance hídrico (incorporando los caudales normales y las crecidas), la estimación de las crecidas, la estabilidad de tranques de relaves y la evaluación de riesgo a largo plazo.

4.5 Acciones para Gestionar en forma eficiente el Recurso Hídrico 4.5.1 Monitoreos El monitoreo es un punto fundamental en la gestión del recurso hídrico y debe realizarse desde la etapa exploratoria hasta el cierre de la faena. Es indispensable controlar continuamente las operaciones realizadas con el fin de evaluar la eficiencia de los procesos, planificar las actividades necesarias para su optimización y mantener informadas a las autoridades y partes interesadas en general, sobre el comportamiento del sistema de gestión del recurso hídrico y el uso eficiente del mismo.

En general, cabe destacar que las prácticas durante el abandono del proceso se refieren a medidas preventivas ante un posible efecto negativo que pueda causar el agua remanente en el lugar, luego del término de las operaciones.

4.5.2 Manejo de Fuentes

Algunas actividades que deben ser consideradas dentro de los planes de monitoreo del recurso hídrico son: • Monitoreo de las fuentes de abastecimiento, pozos, cuencas, etc. Registros fotográficos o fílmicos del estado de ellas durante toda su vida útil, medición y registro de los caudales y calidades extraídos, monitoreo de los ecosistemas asociados, etc. • Monitoreo constante de cuencas y subcuencas, pozos, norias y vertientes para controlar disponibilidades. • Monitoreo del nivel de las piscinas de soluciones para evitar derrames, infiltraciones y pérdidas de agua. • Monitoreo del acuífero desde el cual se extrae el recurso, mediante el control de niveles de agua subterránea en pozos de observación, muestreo de aguas subterráneas y modelación del funcionamiento del acuífero. • Monitoreo de las entradas y salidas de las plantas que tratan agua, tanto para su uso interno, como para su disposición final.

En la zona donde se concentra la mayor parte de las faenas mineras en Chile, la escasez del recurso hídrico constituye una limitante para el desarrollo regional, por lo tanto, un manejo adecuado de las fuentes de abastecimiento del recurso, sean éstas superficiales o subterráneas, resulta tan significativo como una reducción en el consumo. En la zona norte, dadas las condiciones climatológicas e hidrológicas imperantes, el recurso hídrico se obtiene, principalmente, de fuentes subterráneas, aprovechando la capacidad de almacenaje que presentan los acuíferos de las cuencas cerradas y arenales. Hacia el sur, son las escorrentías superficiales y los embalses los que adquieren un rol protagónico en el abastecimiento de las faenas. El uso de las aguas superficiales en la zona norte puede generar un impacto sobre la flora y fauna local que, al igual que el agua, se caracteriza por su escasez y generalmente representa

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y la continuidad natural o asistida de los ambientes. • Administrar y mantener adecuadamente los sistemas de extracción de agua desde pozos subterráneos, implementando sensores para monitorear los caudales succionados y controlar la cantidad de agua de pozos solicitada, dependiendo de las necesidades reales de abastecimiento. • Trabajar en forma conjunta con las autoridades y la comunidad en el control y fiscalización del uso de los derechos constituidos de las aguas.

expresiones únicas y sensibles. Del mismo modo, el uso de las aguas subterráneas al interior de una cuenca17 puede producir un efecto sobre su equilibrio, cuya magnitud y duración dependerá de los flujos, el período de extracción y las características del acuífero, entre otras. En relación con el uso de diversas fuentes de recursos hídricos, es posible indicar que la estabilidad del recurso hídrico proveniente de napas subterráneas es mucho mayor que la de escorrentías superficiales, ya que estas últimas dependen de las características de los años hidrológicos y pueden presentarse conflictos con otros consumidores en caso de sequías prolongadas. El efecto de almacenamiento que puede presentar el acuífero (que dependerá de su configuración geológica) otorga una mayor seguridad de suministro a la faena minera.

Todas las buenas prácticas mencionadas anteriormente, en relación con el manejo de fuentes, en menor o mayor medida son utilizadas por las empresas mineras principalmente en la zona norte del país.

4.5.3 Extracción, Transporte, Almacenamiento y Distribución

Dentro de las mejores prácticas relacionadas con el manejo de fuentes del recurso hídrico se encuentran las siguientes: • Dado que el recurso hídrico de la escorrentía superficial es vulnerable, aquellas faenas que utilicen este tipo de fuente deben contar con respaldos tales como pozos y/o embalses interanuales. • Tener en consideración que el recurso hídrico subterráneo tiene una capacidad de recarga limitada y debe ser monitoreado permanentemente para asegurar que se mantienen las tasas de extracción establecidas, los niveles adecuados para el acuífero y la calidad propia del mismo. • Buscar nuevas fuentes de agua fresca, como agua del mar, aguas mina, recursos hídricos eventuales, etc., privilegiando la obtención del recurso en las fuentes que sean menos impactadas. • Controlar permanentemente el estado de los ecosistemas que se abastecen de las mismas fuentes. Un manejo responsable de ellas permitirá la conservación de los hábitats y de las especies que los habitan. • Determinar marcadores naturales que evidencien los grados de afectación a los ecosistemas • Utilizar modelos hidrogeológicos que permitan proyectar los impactos y monitorear y desarrollar las investigaciones bio-geoquímicas necesarias para identificar e implementar las medidas de mitigación que permitan el uso del recurso

El objetivo de esta etapa es administrar eficazmente los recursos hídricos que posee la faena para satisfacer las necesidades de todos los consumidores internos, en la cantidad y calidad requerida, en el momento oportuno. La conducción del recurso hídrico hacia las faenas mineras depende del tipo de fuente de extracción. Es así como, las mineras se abastecen de agua a través de cañerías de propiedad de la misma faena, desde la fuente superficial (salares, vertientes, ríos), subterránea (pozos) o desde el mar. El recurso hídrico a utilizar en la faena se dispone en piscinas o en estanques de almacenamiento, los cuales poseen una capacidad determinada y un cierto nivel mínimo de llenado cuyo objetivo es evitar cualquier situación de emergencia relacionada con la falta de agua. El agua se distribuye a través de bombas, válvulas y cañerías dentro de la faena. Las pérdidas más significativas de esta etapa están dadas por la evaporación en superficies descubiertas y las fugas asociadas a roturas o mantenciones inadecuadas de estos mecanismos.

Cuenca es el área drenada por un río y sus diferentes afluentes. Sus límites están dados por la línea de las altas cumbres de las montañas que dividen las aguas (Estrategia Nacional de Cuencas).

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cambios de procedimientos, de equipos, etc. • Verificación de las pérdidas de agua en las diferentes líneas. Corrección de los problemas detectados y estudio de factibilidad para la implementación de las posibles mejoras. • Análisis de los posibles circuitos de recirculación de agua, considerando los flujos que provienen de diferentes operaciones y procesos unitarios que podrían ser utilizados en la misma etapa o en otra, de acuerdo a las condiciones requeridas por cada una de ellas.

Dentro de las mejores prácticas relacionadas con la extracción, transporte, almacenamiento y distribución del recurso hídrico se encuentran las siguientes: • Evaluar y planificar correctamente las instalaciones asociadas, considerando la capacidad y el potencial de ruptura de las mismas, la probabilidad y frecuencia con que se presentan flujos diferentes a los de diseño y el impacto de una emergencia sobre el recurso hídrico, dentro y fuera de la faena. • Realizar mantenciones preventivas adecuadas a las instalaciones. • Instalar mecanismos de detección oportuna de fugas en las líneas de agua del proceso. • Monitorear y registrar permanentemente el nivel, calidad y caudal de los flujos distribuidos. • Buscar permanentemente la reducción del consumo de agua potable, eliminando las pérdidas en los sistemas de fittings en usos sanitarios, e incentivando el uso eficiente en el consumo doméstico, etc.

Los consumos más significativos de agua en la Mediana y Gran Minería del Cobre se concentran en las siguientes etapas del proceso minero-metalúrgico: • Plantas Concentradoras; • Plantas Hidrometalúrgicas; y • Fundiciones / Refinerías. Sin embargo, existen también otras actividades cuyos consumos acumulados pueden ser tan significativos como los anteriores y merecen ser considerados en los planes de gestión del recurso hídrico.

4.5.4 Reducción del Consumo en Operaciones

El hombre, como ser vivo, requiere de una cantidad importante de agua para satisfacer sus necesidades. Entre éstas se cuentan el agua para beber, para asearse, para lavar sus alimentos y los utensilios de cocina, para lavar su ropa, la empleada en los servicios higiénicos, etc. Como se observa, la mayor parte del agua utilizada por el hombre no es consumida, sino que una vez empleada se descarta con una calidad diferente a la original.

Uno de los primeros aspectos que se consideran al diseñar un Sistema de Gestión del Recurso Hídrico es la reducción del consumo de agua fresca, lo que implica una disminución en los caudales de aguas residuales y de los costos de tratamiento respectivos. Para reducir el consumo de agua fresca se ha determinado que, en general, se deben considerar los siguientes pasos o etapas:

También se requiere agua en otras actividades que se realizan dentro de la empresa, entre las cuales destacan la mantención y riego de caminos, los campamentos y oficinas, el riego de áreas verdes y el agua siempre disponible en el estanque de incendio.

• Análisis de los registros históricos de los consumos y su relación con los niveles de producción, a fin de determinar los requerimientos de agua reales de la planta. • Análisis de las descargas de aguas residuales para determinar la cantidad y calidad del agua que se pierde en el proceso y que no pasa a ser parte del producto final. • Análisis y evaluación de las instalaciones y de las actuales metodologías de trabajo para estudiar posibles mejoras,

4.5.5 Prácticas Generales El agua puede ser recuperada en distintas instancias, entre ellas, el espesaje y filtrado de relaves; las aguas claras de los tranques

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Otras prácticas de carácter general para aumentar la eficiencia en el uso del recurso hídrico son las siguientes: • Cubrir las piscinas de soluciones de proceso con cubiertas flotantes para evitar la evaporación. • Automatizar las salas de bombas y los molinos. • Instalar sistemas de detección de fugas. • Realizar la carga a estanques, camiones aljibes e instalaciones, con procedimientos adecuados para evitar derrames. • Utilizar válvulas para interrupción de suministro, con el objeto de evitar pérdidas de agua en caso de emergencias. • Optimizar el riego de caminos. El regadío debe cubrir como mínimo la mitad del ancho del camino, se debe efectuar en horas de baja evaporación y de alto tráfico vehicular. También se pueden construir superficies asfálticas o realizar estabilización química de los caminos. • Optimizar el riego de áreas verdes. El riego por goteo es una de las alternativas de menor consumo del recurso. También pueden utilizarse plantas que presenten menores requerimientos de agua. • Incentivar el ahorro en la utilización del agua para consumo doméstico. • Implementar una política de tarificación de aguas e información de consumos. Esta actividad requiere:

de relaves; el espesaje y filtrado de concentrados; el agua recirculada en los procesos hidrometalúrgicos; los pozos en rueda de moldeo; el lavado de equipos e instalaciones, etc. También pueden recircularse las aguas de refrigeración de diversos equipos, de las plantas de ácido, de laboratorios y de plantas termoeléctricas, las aguas tratadas en las plantas de aguas servidas y de riles, etc. En general, las faenas mineras pueden optar por uno o más de los siguientes mecanismos para el uso eficiente del recurso a nivel operacional: • En la planta concentradora: - Instalar espesadores de alta densidad para las colas del concentrado. - Instalar filtros a presión en planta concentradora. - Privilegiar el transporte hidráulico del concentrado. • En los tranques de relave (recirculación): - Mejorar el diseño para obtener un mayor nivel de recuperación de aguas, ya que las mayores pérdidas en el tranque son por evaporación, infiltración y retención. - Cubrir el fondo y muro del tranque con material impermeable como grava, arcilla o ripios de lixiviación. - Acumular los finos en el fondo del tranque para impermeabilizarlo y evitar infiltración. - Instalar un dren basal en los tranques para disminuir las pérdidas por filtración. - Instalar espesadores de relaves para aumentar la concentración en peso de la pulpa de relave a transportar. - Realizar filtrado de relaves.

-Incorporar medidores de flujo a los principales consumidores. - Medición de los consumos de agua para identificar las necesidades actuales de los diferentes usuarios e informarles periódicamente de los resultados. - Estudiar la información existente para elaborar un diagrama de proceso de acuerdo a los requerimientos de cantidad y calidad del agua (diagrama de flujo de distribución y consumo de agua). - Monitorear y registrar el consumo por áreas y estimar las pérdidas. - Establecer “multas” por sobre–consumo y “premios” por logros alcanzados, dando un sentido más positivo al ahorro del recurso.

• En las pilas de lixiviación: - Instalar un sistema de riego inmediatamente bajo superficie para evitar evaporación. - Asegurar la estabilidad sísmica de las pilas. - Realizar controles de drenaje en las pilas de lixiviación. - Construir drenes basales, drenes intermedios y tuberías drenantes.

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

4.5.6 Usos Alternativos y Disposición de Excedentes

• El agua recuperada desde drenes del tranque de relaves también puede ser enviada a clasificación de relaves en el muro para dilución. • El agua recuperada desde espesamiento y filtrado de concentrados se destina a piscinas de aguas recuperadas y procesos, riego de áreas verdes y planta concentradora. • Tanto las aguas servidas como los RILES tratados pueden ser recirculados al proceso para ser utilizados en forma industrial en la planta concentradora y en el riego de caminos y áreas verdes.

No todas las aguas descargadas por los diferentes procesos pueden ser reinsertadas al circuito productivo. Por razones de distancia, características geográficas o del proceso mismo, muchas veces las faenas prefieren dar un uso alternativo a los excedentes, ya sea, manteniendo áreas verdes, devolviendo las aguas a cauces naturales de modo que puedan ser empleadas por terceros, o bien, disponiéndolas directamente en el medio ambiente. En todos los casos, los efluentes deben ser sometidos a una estricta evaluación y a un control periódico, que asegure que su calidad no impactará negativamente en el medio en el cual serán descargados y que, efectivamente, pueden ser utilizados en el destino que se les ha asignado.

4.5.7 Alternativas Tecnológicas para la Gestión del Recurso Hídrico Las mejores prácticas en la gestión del recurso hídrico involucran, la implementación de tecnologías adicionales y un mayor control de los procesos, un cambio en la cultura operacional y un compromiso real por parte de todos los sectores involucrados.

Las mejores prácticas al respecto consideran evaluaciones técnicas, económicas y sociales para determinar la posibilidad de abastecer a terceros en una cantidad y calidad adecuada del recurso. Cuando ello no es posible, la mantención de áreas verdes se transforma en la alternativa siguiente en lo que a imagen corporativa corresponde.

En las Tabla 4.2 y Tabla 4.3 se listan una serie de ideas o propuestas, algunas de ellas más factibles que otras, con el objeto de plantear a las usuarios del agua el desafío de innovar en materia del uso eficiente del recurso, incentivando la investigación y el desarrollo de nuevas alternativas tecnológicas y de gestión del agua. Cabe recordar que el recurso hídrico no sólo debe ser usado eficientemente, sino que también se deben procurar nuevas instancias para aumentar la disponibilidad de ellos.

A continuación se entregan algunos ejemplos de diferentes formas de utilización de las aguas recuperadas: • El agua recuperada de los relaves es reutilizada como agua de procesos, se destina a piscinas de reserva y a estanques de almacenamiento para uso en faenas industriales, principalmente en la planta concentradora.

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Tabla 4.2 Tecnologías para optimizar el consumo del recurso hídrico Tecnología

Descripción General

Control automático del sistema de espesaje

Optimizar la recuperación de aguas a través de un controlador inteligente, aumentando la densidad del relave y disminuyendo así los consumos de agua de la concentradora.

Monitoreo permanente de consumo

Controlar los consumos de agua por área operativa, realizando además auditorías internas y cobro de multas por sobreconsumo.

Recirculación de aguas desde tranques lejanos

Recircular aguas claras desde los tranques y depósitos de relaves hacia la faena.

Tratamiento por bioremediación de efluentes contaminados

Utilizar tratamientos bio-hidrometalúrgicos para precipitar en sales estables los contaminantes presentes en los efluentes de los procesos hidrometalúrgicos, utilizando filtros y prensas para recuperar agua dentro de estos procesos.

Control de drenaje de sistemas de lixiviación

Utilizar software y materiales adecuados para planificar el drenaje de los sistemas de lixiviación reduciendo las pérdidas de soluciones por infiltración, fugas o formación de bolsones de mineral saturado.

Filtrado de relaves

Utilizar filtros de banda para secar los relaves, aumentando su concentración en peso hasta un 75% y, posteriormente, conducirlos al depósito a través de correas o camiones.

Optimización de Consumos en Mina

Utilizar tecnologías y procedimientos que permitan minimizar el uso de agua en las faenas mineras de carguío de mineral, regadío de caminos y perforación.

Espesaje Extremo

Utilizar espesadores de mayor altura para producir descargas de relaves hiperconcentrados, recuperando mayor cantidad de agua, y utilizar el método de tranque inclinado para su depósito.

Molienda seca y centrifugado neumático

Moler el mineral hasta el tamaño de liberación óptimo de modo que puedan ser separadas por clasificación seca antes de entrar a flotación.

Soplado y extracción desde acuífero remanente en tranque de relaves

Extraer el agua presente en la zona saturada de los tranques de relave en operación o abandonados, a través de pozos drenantes y de soplado.

Utilización de tuberías de drenaje

Utilizar un sistema análogo a los empleados en los embalses de agua y terrenos agrícolas para captar agua de los tranques de relave.

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

Tabla 4.3 Tecnologías y potencialidades para aumentar los recursos hídricos disponibles Tecnología

Descripción General

Precipitación artificial

Optimizar la recuperación de aguas a través de un controlador inteligente, Incentivar las lluvias y aumentar el volumen de agua que descargan las nubes a través del bombardeo químico de éstas.

Embalses superficiales para crecidas

Construir embalses de agua para utilizar los recursos hídricos consuntivos eventuales provocados por crecidas hidrológicas.

Reservorios subterráneos para crecidas

Utilizar zonas geológicas apropiadas para la acumulación subterránea de agua proveniente de crecidas hidrológicas.

Impulsión, desalinización de agua de mar

Utilizar ya sea en forma directa el agua de mar o bien desalinizada como fuente de recursos hídricos, dependiendo de sus costos y disponibilidad de energía.

Compra de recursos hídricos a países vecinos

Comprar y traer recursos hídricos desde países vecinos como Bolivia y Argentina.

Canal de la Unidad

Construir un canal desde la zona sur a la zona norte del país para administrar eficientemente el recurso hídrico a nivel país.

Acueducto transregional

Recolectar los excedentes de agua de los grandes embalses de la zona central y transportarlos a través de tuberías presurizadas hacia los centros mineros.

Captación de neblina

Recolectar agua a partir del paso de neblina con alta humedad a través de una superficie determinada.

Explotación de recursos hídricos.

Ubicar recursos fósiles para su posterior explotación.

Fuente: “Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas” 2002.

cuyo aporte al sistema es despreciable en comparación con los costos involucrados.

Debido a que los costos de implementación y operación varían dependiendo de la tecnología requerida y de las características de la faena, la aplicabilidad de cada una de las opciones señaladas debe ser motivo de estudio por parte de la respectiva empresa, de tal modo que la adopción de nuevas prácticas resulte en una contribución real a la disminución del consumo de agua fresca para la faena y no en la implementación de medidas

A continuación se describen en detalle algunas de las mejores prácticas propuestas, divididas en 2 grandes grupos: • Tecnologías para optimizar el consumo del recurso hídrico, y • Tecnologías para aumentar los recursos hídricos disponibles.

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4.5.7.1 Tecnologías para optimizar el consumo del recurso hídrico • Control automático del espesamiento El espesamiento de pulpas (mineral molido, relaves, concentrado) puede ser totalmente automatizado mediante una adecuada instrumentación de todos los flujos, monitoreo de altura de interfase (pulpa-agua), del torque, de las rastras, así como de la adición de floculante, todos ellos conectados a un controlador inteligente que optimice permanentemente la recuperación de aguas mediante comando de los sistemas de descarga, dosificación de floculantes y la posición o velocidad de giro de las rastras.

que se encuentra el depósito y las dificultades geográficas que deberá sortear. También, es necesario considerar que el transporte de aguas claras desde tranques de relaves requiere de algunos permisos ambientales, que deberán obtenerse a través del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental. • Monitoreo permanente de consumos El control de aguas de una faena minera compleja puede ser monitoreado permanentemente mediante flujómetros e integradores para cada área o centro de operación, definiendo metas de consumo de agua, ya sea por período de tiempo o por consumo unitario, de modo de cobrar multas internas por sobreconsumos puntuales (fugas, lavados excesivos, infiltraciones o evaporación).

Este control automático, que sería similar a otros procesos mineros (por ejemplo, molienda semiautógena), permite aumentar en 2% a 3% la concentración de la descarga respecto al control manual actual. El esquema de espesaje automatizado puede incorporarse tanto a sistemas convencionales como a sistemas ya mejorados, utilizando los mismos espesadores existentes.

El monitoreo promueve un uso racional del recurso y colabora en la creación de un cambio en la cultura operacional, permitiendo ahorros de agua considerables, de hasta un 2%, en las faenas mineras complejas.

Las principales ventajas del sistema son sus bajos costos de inversión y operación, y que la tecnología a utilizar es ampliamente conocida en el país. Sin embargo, requiere de una mantención instrumental permanente y compleja, además de un cambio de cultura laboral.

Esta alternativa utiliza tecnología ampliamente conocida (flujómetros en las diferentes secciones de la faena minera), presenta un bajo costo operacional y entrega al público la percepción de un manejo óptimo de los recursos, mejorando la imagen de la empresa en la comunidad. No obstante, requiere de inversiones relevantes en instrumentación y control, y de un cambio real en la cultura operacional.

• Recirculación de aguas desde tranques lejanos Corresponde a la recirculación de las aguas claras que afloran en la superficie de los tranques de relaves alejados y con una diferencia de cotas importante entre el tranque y la concentradora. Si se evalúa la recirculación de los excedentes de agua a la concentradora, el ahorro en el consumo de agua fresca puede variar entre un 30% y 50% del total de la faena.

Según el consumo de agua fresca que presente cada empresa y la posibilidad de optimizarlo, esta alternativa puede resultar más o menos conveniente. Sin embargo, dada la magnitud de los costos asociados y el volumen de agua ahorrada, sólo será aplicable a faenas mineras complejas y antiguas, dentro de un Plan de Mejoramiento Continuo.

Entre otras ventajas, la recirculación de aguas del tranque permite un mejoramiento en la operación de concentración debido a la cal y reactivos remanentes del agua recirculada. Además, mejora la estabilidad del tranque al reducir los volúmenes de la laguna de aguas claras y evita la compra de terrenos y costos asociados a manejos forestales / agrícolas. Sus desventajas son el grado de complejidad y el costo de inversión del sistema, los que dependerán de la distancia a la

• Filtrado de relaves Los relaves espesados y dispuestos en embalses mantienen aún un alto contenido de agua, el que podría ser recuperado previo a su disposición en el tranque, mediante filtrado parcial o total. En el caso de un filtrado total de relaves, los consumos unitarios de agua fresca se pueden reducir a valores cercanos a 0,25 m3/

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

La tecnología de espesaje extremo presenta una baja aplicabilidad para empresas mineras en operación, por la gran cantidad de modificaciones necesarias para ser implementadas. En proyectos mineros nuevos o en expansiones considerables podría ser útil para optimizar los consumos de agua, sin embargo, debe conseguirse la aprobación explícita de SERNAGEOMIN para la construcción de tranques inclinados.

ton tratada. Para ello, se requiere de una inversión en filtros y en manejo y disposición de relaves secos (correas transportadoras / camiones). Esta alternativa presenta grandes atractivos debido a la magnitud de agua posible de recuperar, considerando las concentraciones en peso de los sistemas convencionales y las obtenidas con un sistema de filtrado de banda. Sin embargo, los altos costos que presenta esta tecnología, debido a su reciente utilización a nivel industrial, la hacen poco rentable en la actualidad, aunque sus expectativas mejoran en el mediano plazo, con la tendencia natural a la baja en los valores de inversión de este tipo de equipos.

4.5.7.2 Tecnologías para aumentar los recursos hídricos disponibles Cuando las faenas ya no pueden optimizar aún más el consumo de recursos hídricos, los nuevos requerimientos surgidos de una expansión, una disminución de la cantidad de agua disponible en la fuente de abastecimiento o la necesidad de compartir el recurso existente con otros consumidores, obligan a la empresa a pensar en nuevas alternativas para disponer de recursos adicionales, entre las cuales es posible mencionar la utilización de embalses artificiales y reservorios subterráneos para el almacenamiento de los nuevos recursos generados a partir de crecidas naturales de los ríos, o bien, a través de técnicas como la precipitación artificial.

Otro factor importante es el relacionado con los depósitos de relaves creados bajo esta alternativa, pues presentan algunos problemas de estabilidad y erosión. Además, es necesario considerar eventuales problemas de congelamiento que impiden su aplicación en la alta cordillera. • Espesaje extremo (Deep Thickening) Esta tecnología de optimización de consumos corresponde a la construcción de espesadores de mayor altura que lo habitual, 15 m a 20 m, que permiten descargar pulpas de alta densidad (65 a 75% en relaves), logrando incrementar en un 8% la concentración en peso del relave con respecto a espesadores convencionales de alta eficiencia (15% de ahorro de agua). Las descargas de relaves hiperconcentrados deben ser impulsadas por bombas de desplazamiento positivo y el manejo de relaves en el tranque debe utilizar un método de depósito inclinado.

• Precipitación artificial Esta alternativa corresponde al bombardeo químico de nubes para incentivar la lluvia y/o aumentar el volumen de las precipitaciones. En el norte de Chile ello sería factible durante la época del invierno boliviano y en las zonas en que el agua de las precipitaciones puede ser almacenada en forma eficiente (salares, arenales, etc.). Sin embargo, es necesario realizar una investigación climática para determinar el grado de confiabilidad del método en la región de interés. Además, se requiere de la autorización de la DGA para que las empresas mineras que utilicen esta técnica puedan aprovechar los nuevos recursos hídricos generados.

La alternativa es aplicable a todo tipo de relaves y el método de depósito inclinado optimiza la disposición de material en el tranque, sin embargo, no se conocen aplicaciones industriales de esta disposición en países sísmicos. Espesaje extremo de relaves corresponde a una tecnología audaz, pues requiere de la modificación de los espesadores (que serán de mayor altura), del sistema de transporte de relaves y de la disposición final de éstos, lo que implica altos costos de operación e inversión, así como los riesgos de desarrollar simultáneamente 3 tecnologías novedosas.

• Embalses superficiales para crecidas En la zona norte y central del país, las aguas provenientes de crecidas de los principales ríos no son utilizadas y las aguas de dichas crecidas se pierden en el mar. Asimismo, los derechos

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consuntivos eventuales (para un 15% de excedencia) están disponibles o son de muy bajo costo de transacción.

de manejar los sólidos en suspensión a fin de evitar el deterioro de los sistemas de drenaje existentes.

Las empresas mineras podrían adquirir dichos recursos para construir embalses interanuales desde los valles de los ríos Elqui al Maipo, ya sea en forma independiente o en asociación con regantes.

• Impulsión de agua de mar Esta opción corresponde a captar agua de mar, para luego efectuar un proceso desoxigenante en piscinas decantadoras (que eliminen la vida acuática) y posteriormente, captar y transportar el agua clara desde el nivel del mar hasta los centros de consumo mineros, a través de ductos protegidos contra el ataque corrosivo.

La construcción de embalses de mediana a gran magnitud (50 -100 Mm3), similares a Santa Juana en el Valle del Huasco, posibilitarían la realización de grandes proyectos mineros o proyectos mixtos, donde el aumento de la disponibilidad de recurso hídrico no es sólo para la minería, sino que también para la agricultura, el turismo o simplemente en forma de agua potable.

La naturaleza del agua de mar obliga a utilizar equipos y materiales especiales para evitar la corrosión química o incrustaciones de elementos orgánicos. Además, se debe tener presente que un 10% o 20% del flujo debe ser desalinizado para operaciones unitarias en las cuales el contenido de cloro y sales no está permitido.

La gran desventaja que presenta esta alternativa son los altos costos de inversión requeridos para la construcción de un embalse interanual, así como las conducciones asociadas que llevarían el recurso hasta los centros de consumo. Sin embargo, el costo operativo de dichos embalses, una vez construidos, es muy reducido. La variabilidad hidrológica también representa un factor de incertidumbre que debe ser considerado, pues no hay seguridad de contar con el recurso en forma permanente.

Entre los problemas que presenta este nuevo recurso hídrico están su alto nivel de inversiones y el posible envejecimiento prematuro del sistema, debido a que las sales presentes en el agua pueden afectar a los equipos mineros y aumentarían el consumo de cal y bolas, asimismo, el costo operacional es importante.

• Reservorios subterráneos para crecidas En el norte del país las precipitaciones del invierno boliviano producen crecidas que escurren hasta alcanzar el mar sin haber sido aprovechadas. Los usuarios del agua podrían identificar algunas zonas geológicas aptas para ser utilizadas como reservorios subterráneos e impulsar parte de esas aguas excedentes a cubetas subterráneas naturales, ya sea estancos o semiestancos, que permitan la reutilización del agua durante un período prolongado.

Cabe considerar que el uso directo de agua de mar es posible de aplicar en faenas que tengan la infraestructura necesaria para resistir la salinidad presente en el agua y en las que el mineral por su características geológicas así lo permita. Sin embargo en faenas antiguas habría que evaluar si es viable técnicamente (dependiendo de características del mineral) y económicamente (reemplazar equipos antiguos por modernos que no fueran afectados por corrosión salina). En Chile, Minera Michilla es pionera en el uso directo de agua de mar en sus procesos productivos, experiencia que planea ser replicada en Proyecto Esperanza que al igual que Michilla también pertenece a Antofagasta Minerals y cuyos procesos e instalaciones estarán diseñadas para operar con agua de mar.

Este tipo de proyectos permitiría el reforzamiento de los recursos regionales, aumentando la tasa extractiva de los acuíferos del Norte Grande y mitigando los desastrosos efectos de las crecidas de los cauces nortinos. Sin embargo, el gran riesgo que presenta el aprovechamiento de las crecidas es su comportamiento probabilístico, que impide predecir con certeza las condiciones meteorológicas de cada año. Es necesario, también, ver la forma

• Impulsión de agua desalinizada En términos simples, existen tres procedimientos para desalinizar agua de mar:

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

electrodiálisis, pero requiere un alto nivel de inversión. Minera Escondida invirtió cerca de 160 millones de dólares para construir una planta de desalinización de agua de mar con capacidad de extracción de 525 l/s. Este monto incluye la construcción de la planta y la infraestructura de bombeo y piping.

• Desalinización por procesos a través de membranas: electrodiálisis y osmosis reversa • Desalinización por congelación • Desalinización por destilación El proceso de desalinización por destilación es un proceso simple y barato que consiste en calentar agua de mar en el interior de un invernadero a partir de los rayos solares. Su principal limitación es que es un procedimiento de bajo rendimiento que no solucionaría los requerimientos de agua de las compañías mineras ni de los grandes centros urbanos. Sin embargo, es una alternativa atractiva para implementarla a nivel de localidades rurales con recursos de agua escasos y que deseen desarrollar plantaciones de especies adaptables en zonas desérticas.

Distintas empresas mineras se encuentran evaluando la construcción de plantas desalinizadoras de agua de mar. Algunas de las iniciativas en que las mineras se encuentran trabajando son las siguientes: • Minera Escondida se encuentra estudiando la viabilidad de construir una segunda planta desalinizadora de osmosis reversa. • White Mountain Titanium, compañía que está buscando financiamiento para su proyecto de titanio en la Región III, tiene planificado invertir unos US$ 7 millones en una planta de desalinización que le permita evitar conflictos con derechos de agua.

La desalinización por congelación consiste en congelar parcialmente el agua de mar, separando el hielo y luego derritiéndolo. Se necesita menos energía que en el caso de la destilación. No obstante, su principal desventaja radica en la dificultad para eliminar la salmuera que tiende a adherirse a los cristales de agua dulce.

La desalinización aparece como una alternativa interesante para que las empresas mineras enfrenten la escasez hídrica, que corresponde seguir explorando. Sin embargo, existe una importante dificultad derivada de la necesidad de transportar el agua desalinizada al lugar de las faenas mineras que, por lo general, se encuentran a elevada altura sobre el nivel del mar. Dicho transporte, además de requerir inversiones en infraestructura, demanda altos consumos de energía lo que - en un escenario de disponibilidad energética restrictivo - conlleva aumentos significativos de costos.

La técnica de la osmosis reversa utilizada por Minera Escondida para desalinizar el agua de mar es de origen más reciente que la electrodiálisis. Esta consiste en el transporte espontáneo de un disolvente de una solución diluída a otra más concentrada a través de una membrana semipermeable. La osmosis reversa utiliza menor energía en relación a la

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CAPÍTULO 5 :

Conclusiones

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

5 CONCLUSIONES

En los últimos años, la limitada disponibilidad del recurso hídrico en la zona norte del país se ha posicionado como uno de los temas relevantes que conforman la agenda país, debido a la importancia que él reviste para el desarrollo de todas las actividades económicas, el cuidado del medioambiente y la calidad de vida de las comunidades.

constituyan una preocupación permanente y sinérgica con la maximización de excedentes de las compañías en el largo plazo. En línea con las recomendaciones emitidas en el documento “Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas” del año 2002, las cifras disponibles muestran que, en términos promedio, los consumos unitarios de agua por tonelada de mineral procesado en la minería del cobre se han reducido, minimizando las pérdidas del sistema y haciendo más eficiente las tecnologías implementadas en los procesos.

Si bien es cierto que el sector público y privado han tomado un rol activo para afrontar los aspectos fundamentales que requiere el problema de la escasez de agua en el norte, la urgencia y complejidad del tema demanda de una mirada amplia, con una actitud proactiva y con mayores esfuerzos de coordinación para definir las acciones e hitos de control que garanticen desarrollo económico y sustentable.

En efecto, en promedio, en los últimos 5 años el consumo de agua fresca en el proceso de concentración se ha reducido desde 1,10 m3/tms a 0,79 m3/tms y en el procesamiento de mineral por la vía hidrometalúrgica también se ha reducido desde 0,30 m3/ tms a 0,13 m3/tms.

La actividad minera se desarrolla en condiciones particulares, puesto que está sujeta a operar donde se emplazan los yacimientos, en escenarios de la economía mundial cambiantes y con una normativa ambiental que le exige un desempeño de altos estándares con mínimos impactos sobre su entorno.

Por otro lado, las tasas de recirculación en los procesos se han incrementado y los esfuerzos por reducir las descargas de efluentes al medioambiente se han traducido en la materialización de inversiones en plantas de tratamiento que retornan el recurso hídrico con la calidad que la normativa exige.

En Chile, una parte importante de estos yacimientos se ubica en zonas deshabitadas, pero con complejidades como la altura y condiciones de temperatura extremas. En las etapas de exploración, desarrollo del proyecto y operación, el recurso hídrico se transforma en un insumo crítico y, además, estratégico.

No obstante lo anterior, COCHILCO estima, sobre la base de los antecedentes recopilados, que aún son posibles algunas mejoras en la eficiencia del uso del agua en la industria minera. Los avances alcanzados desde el año 2002 son objetivos y contundentes. Sin embargo, la satisfacción de la tarea cumplida no debe ser sino un incentivo para continuar avanzando en el mejoramiento continuo.

En virtud de ello, la industria minera le asigna importancia fundamental, por lo que el uso racional y eficiente del agua es clave para el futuro del negocio. De ahí que, ante una situación de disponibilidad limitada del recurso y una demanda creciente, que compite con otros sectores de la economía, los esfuerzos por seguir aumentando los niveles de eficiencia, a partir de soluciones tecnológicas, el uso de nuevas fuentes y el compromiso de cada uno de los estamentos de las compañías para implementar modelos de gestión orientados al uso eficiente de recursos, como el agua,

La elaboración de este documento, encargado por la Mesa Público-Privada Nacional de la Gestión del Recurso Hídrico, se espera que contribuya con información para incentivar la toma de decisiones por parte de las empresas mineras en relación con una gestión cada vez más eficiente del agua.

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CAPÍTULO 6:

BIBLIOGRAFÍA

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

6 BIBLIOGRAFÍA

• Anuario Estadísticas del Cobre y Otros Minerales 1986-2005, Comisión Chilena del Cobre.

• Presentaciones Escondida.

y

documentos

de

Compañía

Minera

• Gestión de Residuos Industriales Líquidos Mineros y Buenas Prácticas 2002. Acuerdo Marco de Producción Limpia Sector Gran Minería.

• Presentaciones y documentos de Compañía Minera Michilla.

• Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas, 2002. Acuerdo Marco de Producción Limpia Sector Gran Minería.

• Presentaciones y documentos de Minera Spence.

• Presentaciones y documentos de División CODELCO Norte.

• Presentación sobre gestión del uso eficiente del agua de Minera Candelaria.

• Lagos Gustavo, “Eficiencia del uso del agua en la minería del Cobre”, Centro de Estudios Públicos, Junio de 1997.

• Presentaciones y reuniones con Minera los Pelambres.

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CAPÍTULO 7:

GLOSARIO

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

7 GLOSARIO TÉCNICO

Agua Salada: Agua en la que la concentración de sales es relativamente alta (más de 10 000 mg/l).

Acuífero: Embalse de agua subterránea. Formación permeable capaz de almacenar y trasmitir cantidades aprovechables de agua.

Agua Subterránea: Agua del subsuelo que ocupa la zona saturada.

Agua: Fase líquida de un compuesto químico formado aproximadamente por dos partes de hidrógeno y 16 partes de oxígeno, en peso. En la naturaleza contiene pequeñas cantidades de agua pesada, gases y sólidos (principalmente sales), en disolución.

Agua Superficial: Agua que fluye o se almacena en la superficie del terreno. Aguas Residuales: Agua que contiene residuos, es decir, materias sólidas o líquidas evacuadas como desechos tras un proceso industrial.

Agua de Proceso: Agua cuya calidad no es potable y su uso es industrial. Puede o no ser agua recirculada.

Aguas Servidas: Son las aguas, generalmente de uso doméstico, que han sido utilizadas en diferentes funciones (lavados, duchas, urinarios, escusados) y comúnmente son depositadas a la red de alcantarillado, pero que también pueden ser tratadas y recirculadas al proceso.

Agua Dulce: Agua natural con una baja concentración de sales, o generalmente considerada adecuada, previo tratamiento, para producir agua potable. Agua Fresca: Agua no reciclada obtenida a través de diversas fuentes de abastecimiento naturales como pozos, embalses, escorrentías superficiales, mar, etc.

Alimentación Artificial (Recarga Artificial): Aumento de la alimentación natural de agua subterránea a los acuíferos o embalses de agua subterránea suministrando agua a través de pozos, inundando o cambiando las condiciones naturales.

Agua Potable: Agua adecuada para el consumo de la población que no provoca efectos nocivos a la salud. Debe cumplir con requisitos y normas físicas, químicas, y bacteriológicas que aseguren su inocuidad y aptitud para el consumo. La NCh409. Of.1984 establece los requisitos para el agua potable y su muestreo.

Balance Hídrico: Véase también ecuación de balance. Balance de agua basado en el principio de que durante un cierto intervalo de tiempo el aporte total a una cuenca o masa de agua debe ser igual a la salida total de agua, más la variación neta en el almacenamiento de dicha cuenca o masa de agua.

Agua Recirculada: Agua utilizada en un proceso cuya fuente es el mismo proceso u otro diferente, pero con características tales que permiten su reaprovechamiento. En algunos casos esta agua debe recibir un tratamiento previo.

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Consumo de Agua: Cantidad de agua superficial y subterránea absorbida por las plantas y transpirada o utilizada directamente por las mismas en la formación de tejido vegetal, más las pérdidas por evaporación en la zona cultivada expresada en unidades de volumen por unidad de superficie. También incluye todas aquellas actividades en las que el uso de agua produce pérdidas con relación a la cantidad inicial suministrada, por ejemplo los consumos urbanos e industriales.

Botaderos: Son lugares especialmente destinados para recibir el material estéril de la mina a rajo abierto y los ripios que se obtienen al desarmar las pilas de lixiviación. Calidad del Agua: Propiedades físicas, químicas, biológicas y organolépticas del agua. Caudal: Medida del flujo. Volumen de agua que fluye a través de una sección transversal de un río o canal en una unidad de tiempo. Se mide en litros por segundo (lt/seg.) u otra unidad que involucra volumen por unidad de tiempo.

Consumo Unitario: Cantidad de agua (fresca, recirculada o total) utilizada para procesar u obtener 1 unidad de materia prima o de producto, según corresponda. Por ejemplo: m3/ton mineral tratado, lt/kg Cu fino.

Chancado: Proceso mediante el cual se disminuye el tamaño de las rocas mineralizadas triturándolas en equipos denominados chancadoras.

Contaminación: Alteración directa o indirecta de las propiedades biológicas, físicas o químicas de una parte cualquiera del medio ambiente, que puede crear un efecto nocivo o potencialmente nocivo para la supervivencia, la salud o el bienestar de cualquier especie viva. La contaminación puede tener una definición cultural, que no necesariamente implica un riesgo potencial para la supervivencia.

Ciclo Hidrológico: Ciclo de agua. Sucesión de fases por las que pasa el agua en su movimiento de la atmósfera a la tierra y en su retorno a la misma: evaporación del agua del suelo, mar y aguas continentales, condensación del agua en forma de nubes, precipitación, acumulación en el suelo o en masas de agua y reevaporación.

Contaminación del Agua: Introducción en el agua de sustancias no deseables, no presentes normalmente en la misma, por ejemplo microorganismos, productos químicos, residuos o vertidos que la hacen inadecuada para el uso previsto.

Concentración: Es la etapa del proceso productivo del cobre que sigue a la extracción del mineral sulfurado. En esta etapa se realiza el proceso de chancado, molienda y flotación, a partir del cual se obtiene el concentrado de cobre.

Contaminante: 1) Sustancia que produce el deterioro de la idoneidad del agua para un determinado uso. 2) Son todos los elementos sólidos, líquidos o gaseosos que han sido introducidos a partir de actividades del ser humano y que afectan el medio ambiente.

Concentrado de Cobre: Pulpa espesa obtenida de la etapa de flotación en la que se encuentra una mezcla de sulfuro de cobre, fierro y una serie de sales de otros metales. Su proporción depende de la mineralogía de la mina.

Cu Fino: Corresponde a la cantidad real de cobre contenido en el producto, tanto para cátodos como para concentrados.

Concentradora (Planta Concentradora): planta de tratamiento o beneficio de mineral, donde se produce la concentración de las partículas de minerales de cobre u otro elemento, dando como resultado el concentrado por un lado y el relave o cola, por otro.

Cuenca Hidrográfica: Es el área drenada por un río y sus diferentes afluentes. Sus límites están dados por la línea de las altas cumbres de las montañas que dividen las aguas.

Conservación de Recursos Hídricos: Medidas tomadas para reducir la cantidad de agua utilizada para un fin determinado y/o protegerla de la contaminación.

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

Electroobtención (electrowinning, EW): Proceso electrometalúrgico donde se disponen alternadamente un ánodo y un cátodo, dentro de una solución electrolítica previamente concentrada. El proceso de realiza mediante la aplicación de una corriente eléctrica de baja intensidad, la cual provoca que los cationes de Cu sean atraídos hacia el cátodo y se depositen sobre éste en forma metálica.

Curso de agua: Cauce natural o artificial a lo largo o a través del cual puede fluir el agua. Demanda de Agua: Véase también necesidades de agua. Cantidad real de agua necesaria para diversos usos durante un período dado, condicionada por factores económicos, sociales y otros.

Electrorrefinación: (electrorefining): Proceso electrometalúrgico donde se disponen alternadamente un ánodo de cobre blister y un cátodo inicial de cobre puro en una solución de ácido sulfúrico. A esta instalación se le aplica una corriente eléctrica continua de baja intensidad, que hace que se disuelva el cobre del ánodo y se deposite en el cátodo inicial.

Densidad: Relación entre la masa de cualquier volumen de una sustancia y la masa de un volumen igual de agua a 4°C. Desalinización: Cualquier proceso por el cual el contenido de sal del agua se reduce lo suficiente para hacerla apta para usos humanos, animales, industriales u otros específicos.

Embalse: Emplazamiento, natural o artificial, usado para el almacenamiento, regulación y control de los recursos hídricos.

Desarrollo Sustentable: “El proceso de mejoramiento sostenido y equitativo de la calidad de vida de las personas fundado en medidas apropiadas de conservación y protección del medio ambiente, de manera de no comprometer las expectativas de las generaciones futuras” (Ley N°19.300 de Bases Generales del Medio Ambiente)

Escoria (slag): Material constituido en un 90% o más por sílice y hierro, con algún contenido de cobre residual, que se separa de la mezcla fundida en el interior de hornos de fusión o convertidores.

Ecosistema: Medio ecológico dentro del cual todas las poblaciones de una comunidad están en interacción entre ellas y con el medio ambiente.

Escorrentía: Parte de la precipitación que se presenta en forma natural como flujo en un curso de agua. Escorrentía superficial: (Flujo superficial): Parte de la precipitación que fluye por la superficie del suelo.

Ecuación de Balance: véase también Balance Hídrico. Ecuación que expresa el balance entre aporte, salidas y cambios en el almacenamiento en cualquier masa de agua a lo largo de un período de tiempo.

Estación de Aforo: Véase también Sección de Aforo. Lugar en un curso de agua en el que se hacen con regularidad mediciones del nivel y caudal.

Efluente: Agua o aguas residuales que fluyen fuera de un embalse o de una planta de tratamiento. También se refiere a la descarga de residuos líquidos, generalmente contaminantes, provenientes desde una industria u otro recinto.

Estimación de Recursos Hídricos: Determinación de las fuentes, extensión, fiabilidad y calidad de los recursos hídricos para su utilización y control. Evaporación (de agua): Emisión de vapor de agua por una superficie libre a temperatura inferior a su punto de ebullición.

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Lixiviación: (Leaching) proceso hidrometalúrgico mediante el cual se provoca la disolución de un elemento desde el mineral que lo contiene para ser recuperado en etapas posteriores mediante electrólisis.

Evapotranspiración: Cantidad de agua transferida del suelo a la atmósfera por evaporación y transpiración vegetal. Excedente de agua: Cantidad de agua que excede a la demanda, en un embalse o sistema de abastecimiento.

Lluvia artificial: Véase también siembra de nubes. Precipitación de partículas de agua en forma líquida o sólida, atribuible a la acción del hombre sobre las nubes como en el caso de la siembra de nubes. Mineral: (mineral, ore) Término minero que se refiere a la masa rocosa mineralizada o recurso que es susceptible de extraerse y procesarse con beneficio económico. De esta manera, se diferencia entre mineral y estéril, ganga o lastre, que no tiene valor económico.

Explotación de recursos hídricos: Desarrollo, distribución y utilización planificada de los recursos hídricos. Extracción por solvente: (solvent extraction, SX) Método de separación de una o más sustancias de una mezcla, mediante el uso de solventes. En el proceso de extracción del cobre, la resina orgánica permite capturar el cobre en solución, dejando las impurezas, tales como el hierro, aluminio, manganeso y otros en la solución original. La solución orgánica cargada con cobre es separada en otro estanque, donde se la pone en contacto con electrolito que tiene una alta acidez, lo cual provoca que la resina suelte el cobre y se transfiera a la solución electrolítica, la cual es enviada finalmente a la planta de electroobtención.

Molienda: Proceso mediante el cual se reduce el tamaño del material mineralizado que viene de la planta de chancado utilizando unos equipos denominados molinos. Necesidades de agua: Véase también demanda de agua. Cantidad de agua necesaria para garantizar las demandas conocidas o estimadas para un período dado.

Flotación: Proceso que permite concentrar el cobre de la pulpa de material mineralizado que viene del proceso de molienda. En las celdas de flotación se hace burbujear oxígeno desde el fondo de manera que las partículas de cobre presentes en la pulpa se adhieren a las burbujas de aire y así suben con ellas.

Percolación: Sin filtración. Véase también infiltración. Flujo de un líquido a través de un medio poroso no saturado, por ejemplo de agua en el suelo, bajo la acción de la gravedad. Pérdidas de agua: 1) En un balance hídrico, suma de las pérdidas de agua en determinado terreno durante cierto tiempo por transpiración de la vegetación (cultivos o vegetación natural) y desarrollo del tejido vegetal, por evaporación de las superficies de agua, humedad del suelo y de la nieve, y por intercepción.

Fundición: Proceso que permite separar el concentrado de cobre de otros minerales e impurezas a través de la aplicación de altas temperaturas en hornos de reverbero y convertidores. Gestión de cuencas: Utilización controlada de una cuenca de acuerdo con objetivos predeterminados.

Pérdidas por infiltración: Pérdida de agua por infiltración en el suelo desde un canal u otra masa de agua.

Hidrometalurgia: Rama de la metalurgia en la cual el elemento de interés es extraído desde una solución que lo contiene. En la metalurgia del cobre, esta metodología es aplicada a los minerales oxidados, mediante la lixiviación en pilas o en bateas.

Planta: Se refiere a todas las instalaciones industriales en que se realizan los procesos de beneficio de mineral para la extracción de la especie de interés como el cobre, oro y plata. También se denomina planta a las instalaciones industriales donde se realizan algunos procesos, como por ejemplo, planta de chancado, planta de filtros, etc.

Infiltración: Flujo de agua que penetra en un medio poroso a través de la superficie del suelo.

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Buenas Prácticas y Uso Eficiente de Agua en la Industria Minera

Porcentaje de sólidos: Cantidad de sólidos contenidos en una pulpa.

Salinidad: Medida de la concentración de sales disueltas, principalmente cloruro de sodio, en agua salina y agua del mar.

Pozo: Agujero o perforación, excavado o taladrado en la tierra para extraer agua.

Sección de aforo: sin. Sección de medición. Véase también estación de aforo. Sección transversal de un cauce abierto en el que se realizan mediciones de velocidad y profundidad.

Producción Limpia: Concepto que internaliza la variable ambiental como parte de una estrategia de gestión empresarial preventiva, aplicada a productos, procesos y organizaciones del trabajo, poniendo enfasis en una mayor eficiencia de utilización de los recursos materiales y energéticos, de modo de incrementar simultáneamente la productividad y la competitividad.

Siembra de nubes: Véase también lluvia artificial. Introducción de partículas de un material apropiado (por ejemplo dióxido de carbono, yoduro de plata) en una nube con la intención de modificar su estructura y provocar su disipación o precipitación. Sistema de abastecimiento de agua: Todos los embalses, bombeos, tuberías y obras necesarias para suministrar agua en cantidad y calidad adecuada para los distintos sectores de consumo.

Recarga de un acuífero: Proceso por el cual se aporta agua del exterior a la zona de saturación de un acuífero, bien directamente a la misma formación o indirectamente a través de otra formación.

Sistema de explotación de recursos hídricos: Véase también sistema hídrico. Grupo de estructuras hidráulicas y entidades hidrológicas relacionadas, que se destinan a uno o más fines y se explotan conjuntamente.

Recirculación: Proceso que apunta a volver a utilizar algo en un mismo proceso, es decir, el agua se vuelve a utilizar en el mismo proceso que la eliminó o en otro de la misma faena.

Sistema hídrico: Véase también sistema de explotación de recursos hídricos. Grupo de entidades hidrológicas relacionadas que se comportan como un todo.

Recursos hídricos: Recursos disponibles o potencialmente disponibles, en cantidad y calidad suficientes, en un lugar y en un período de tiempo apropiados para satisfacer una demanda identificable.

Sobreexplotación: Cantidad de agua extraída de un sistema de recursos hídricos que excede la extracción óptima.

Relave: (Tailing) corresponde al residuo, mezcla de mineral molido con agua y otros compuestos, que queda como resultado de haber extraído los minerales sulfurados en el proceso de flotación.

Toma: Obra cuyo propósito es controlar, regular, derivar y admitir agua directamente, a través de un conducto de toma construido aguas arriba.

Requerimiento de agua (abastecimiento): Cantidad de agua necesaria para que se realice una actividad o proceso, o para que pueda funcionar una faena.

Uso no consuntivo: Uso del agua que tiene lugar en la propia corriente por ejemplo, la generación hidroeléctrica, la navegación, la mejora de la calidad del agua, la acuicultura y para fines recreativos.

Riles: Abreviatura de “residuos industriales líquidos”. Ripios: (tail) Se refiere al material que queda como residuo una vez que todo el cobre ha sido lixiviado. Corresponde a la cola del proceso de lixiviación y se desecha en áreas especiales o botaderos de ripios.

Utilización del agua: Aprovechamiento del agua: utilización o alteración de la condición natural del agua con la intención de aumentar la producción de bienes y servicios.

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Este trabajo fue elaborado en la Dirección de Estudios de COCHILCO por: Rossana Brantes A. con la colaboración de Guillermo Olivares

Directora de Estudios: Ana Isabel Zúñiga

Especiales agradecimientos a: Consejo Minero de Chile y Sociedad Nacional de Minería y en particular a: CODELCO División Norte Minera Candelaria Minera Escondida Minera Michilla Minera Spence Minera La Pelambres

OCTUBRE 2008 Registro Nº 176715 I.S.B.N: 978-956-8242-10-7

Diseño: María Eugenia Gilabert P. Impresión Quebecor World