Introducción
La minería de áridos o menas de minerales y el procesamiento posterior de estos materiales para extraer los productos deseados suele generar una fracción sin valor llamada “residuos”.
Cuando se extraen capas ricas de materiales altamente concentrados, la fracción de residuos puede ser muy baja, pero la extensa historia de las actividades de minería de los humanos generó un agotamiento de las altas concentraciones de depósitos de minerales y áridos.
En la actualidad, con las operaciones de procesamiento o minería de alto volumen, especialmente en la minería de minerales preciosos y traza, la cantidad de residuos generada puede ser superior al 90 % del producto que se está minando.
Métodos antiguos de manipulación de residuos
Históricamente, las industrias de minería y áridos utilizaron los métodos más sencillos y económicos para gestionar los residuos de pulpa. Entre los métodos más antiguos, se incluye arrojarlos directamente en arroyos, ríos y lagos, o usar superficies de minería o canteras o pozos subterráneos para deshacerse de ellos.
Desde mediados del siglo XX, existe una presión sobre estas industrias para que eliminen los métodos antiguos de deshecho de residuos y busquen tecnologías más seguras, eficaces y responsable con el medioambiente.
En la actualidad, el método más común de gestión de residuos es el acopio de pulpas de residuos concentrados o diluidos en piscinas o represas de lagunaje.
A diferencia de los lagunajes grandes de agua hidroeléctricos, las piscinas de residuos se construyen para almacenar de forma permanente y definitiva los residuos sólidos de la minería. A comienzos del siglo XXI, había aproximadamente 3500 piscinas de contención de residuos a nivel mundial. Algunas de las piscinas de contención más grandes que se construyeron tienen más de varios kilómetros de diámetro y cientos de metros de profundidad.
Nuevas tecnologías para la gestión de residuos
Hasta los últimos 10 años, no había demasiados registros sobre los índices de éxito o fracaso de estas represas de residuos. Debido a los diversos fracasos catastróficos de piscinas de residuos de gran repercusión que ocurrieron durante este siglo, se dedica más atención a mejorar aún más las prácticas de gestión de residuos.
Además de la pérdida de cientos de vidas humanas, estos grandes fracasos de contención destruyeron extensas áreas de tierra y causaron una contaminación significativa del suelo y las vías fluviales. Asimismo, hay una presión mayor para mejorar la gestión de residuos impulsada por las reglamentaciones ambientales más estrictas, una mejor comprensión de los altos costos operativos, la necesidad de reducir los costos de manipulación de residuos y la necesidad creciente de mejorar la conservación del agua.
Estas presiones obligan a los líderes de la industria a evaluar y comprender mejor el costo total del ciclo de vida de la gestión de residuos. En función de estos conocimientos, las empresas proactivas justifican la inversión inicial en mejores sistemas de gestión de residuos. Entre los sistemas mejorados de gestión de residuos más comunes, se incluyen los siguientes:
- Relleno de residuos subterráneo con lo siguiente:
- Residuos espesados con pasta bombeados de forma subterránea
- Residuos espesados mezclados con cemento y ubicados bajo tierra
- Ubicación de residuos sobre la superficie con lo siguiente:
- Residuos espesados con pasta bombeados en una piscina o lagunaje
- Residuos espesados mezclados con cemento y apilados en seco
- Residuos espesados y desaguados apilados en seco
Hace más de 20 años que colocar residuos espesados con pasta en grandes piscinas de contención de residuos es la práctica más común para mejorar la gestión de residuos. El espesamiento con pasta es similar a otras tecnologías de espesado de decantación por gravedad, pero puede generar concentraciones más altas de residuos y eliminar hasta el 70 % u 80 % del volumen del material que se almacena en las piscinas de residuos en comparación con los métodos antiguos de almacenamiento sin espesamiento.
Para reducir aún más el volumen de residuos, deben implementarse tecnologías de desaguado para eliminar el agua adicional depulpas de residuos espesadas antes de colocarlos en la piscina de contención.
Las tecnologías de desaguado pueden reducir el volumen de residuos de un 5 % a un 10 % más, pero lo más importante es que puede eliminarse agua suficiente y crear un material seco apilable. Los residuos desaguados aún pueden contener de un 10 % a un 20 % de humedad, pero el material se comporta más como un sólido, lo cual permite apilar los residuos en seco en áreas de contención. Después de ubicarlos en áreas de contención, los residuos con poca humedad son muy estables, lo cual reduce de manera significativa los riesgos ambientales y de seguridad.
Las tecnologías de desaguado comunes que existen hace décadas o incluso siglos se están evaluando y utilizando para el desaguado de residuos. Entre algunas de estas tecnologías, se incluyen las siguientes:
- Filtros de prensa con placas
- Filtros de correa de vacío
- Filtros de prensa de correa
- Centrifugadoras
La tecnología de filtro de prensa de placas de membrana o empotradas resultó ser uno de los métodos más eficaces de desaguado de pulpa de residuos, ya que recupera la cantidad máxima de agua y genera los residuos más secos. Si bien el costo de capital de las placas de filtros de prensa es mayor en comparación con las otras tecnologías, los costos operativos son mucho más bajos.
Ventajas de los residuos apilados en seco
Los líderes de la industria están descubriendo que los residuos apilados en seco ofrecen muchas ventajas en comparación con los métodos más antiguos y menos convenientes, a pesar de los posibles costos mayores iniciales y operativos.
Mejor estabilidad estructural del almacenamiento de material
Se descubrió que el almacenamiento de residuos apilados en seco mejora en gran medida la estabilidad estructural del almacenamiento del material, especialmente en zonas de gran actividad sísmica, cercanas a centros de mucha población o cercanos a áreas ambientales delicadas.
Recuperación máxima del agua reciclada
En las regiones más áridas del mundo, los residuos apilados en seco permiten recuperar la cantidad máxima de agua reciclada. El uso mayor de agua reciclada puede ayudar a disminuir de forma significativa los costos de suministro de agua escasa estrictamente reglamentados.
Recuperación de químicos de procesos residuales
Los residuos apilados en seco también promueven la recuperación de químicos de procesos residuales que pueden extraerse del agua reciclada.
Almacenamiento físico más eficaz
Los residuos apilados en seco ofrecen el almacenamiento físico más eficaz, especialmente en ubicaciones con espacio limitado. Los residuos apilados en seco minimizan la complejidad de generar y minimizar las preocupaciones públicas de las comunidades cercanas.
La gestión de residuos apilados en seco es una práctica cada vez más aceptada debido a los desastres recurrentes que ocurren en instalaciones de almacenamiento de residuos no espesados más antiguos e incluso espesados de forma más convencional. La pérdida trágica de vidas humanas y el daño significativo físico y ambiental a extensas partes de tierra y comunidades están acelerando el desarrollo de prácticas y permisos de residuos en seco más estables.
La asignación de un valor económico a todas las ventajas posibles de los residuos apilados en seco está comenzando a justificar los costos más altos de inversión de capital inicial en equipos de desaguado eficaces. Los líderes de la industria están comenzando a reconocer que los costos operativos y la inversión inicial mayor se compensan si se considera el ciclo de vida completo de la mina, incluido el costo de gestión continua de residuos después del cierre de la instalación de procesamiento.
