RelavesLa creciente preocupacin que despierta la disposicin de
relaves se debe a diferentes factores: Expansin de las operaciones
existentes debido a la disminucin de las leyes. Colmatacin de
cuencas en las cercanas de las faenas ubicadas en sectores
cordilleranos Nuevas regulaciones ambientales, con posterioridad a
la promulgacin de la Ley General de Bases del Medio Ambiente.
Demandas de las comunidades ubicadas en el entorno. La necesidad de
hacer un uso eficiente de las aguas Debido a la creciente demanda
de producir en un marco de desarrollo sustentable, las empresas
mineras estn incorporando la temtica ambiental como eje central de
su gestin global.La poltica ambiental de las compaas mineras se
desarrolla teniendo en consideracin:La integracin sistemtica de los
aspectos ambientales La inclusin de todas las componentes
ambientales (suelo, agua, aire, etc.) La reduccin de la produccin
de desechos en la fuente. La reutilizacin al mximo de los desechos
generados. Los depsitos de relaves son obras destinadas a confinar
grandes volmenes de finos sedimentos y agua provenientes de las
operaciones de extraccin de mineralesEn el pasado el objetivo era
disear y construir obras para un almacenamiento seguro de los
relaves En la actualidad las compaas mineras buscan diferentes
tecnologas de disposicin que les permitan un cierre de las
instalaciones en condiciones ambientalmente aceptables y evitar
costos innecesarios, para evitar impactos ambientales negativos u
otro tipo de problemas con posterioridad al cese de las
operaciones. El estado del arte de la ingeniera cuenta con
avanzados conocimientos respecto del diseo y construccin de
depsitos de relaves.La disposicin de relaves debe practicarse en
forma segura y responsable en relacin al medio ambiente mediante un
diseo apropiado y buen manejo durante la etapa de operacin.El
cierre de un depsito puede ser dificultoso, si durante la etapa de
operacin no se ha efectuado un buen manejo. Una mala operacin puede
ocasionar grandes prdidas humanas, econmicas y ambientales en el
corto, mediano o largo plazo. La disposicin de relaves es uno del
mayor problema por resolver para las empresas mineras que
desarrollan actividades de procesamiento de minerales. El
procesamiento de minerales se realiza con pulpas que tienen un
contenido de slidos que vara entre un 30 - 40 %. La mayor parte de
las operaciones mineras que producen relaves deben manejarlos
hidrulicamente. El relave producido en la planta de procesos
corresponde a una pulpa compuesta por partculas slidas de un tamao
inferior a 0,1 mm y agua.GENERACIN DE RELAVESPlanta de concentracin
que procesa un mineral de cobre mediante flotacin.
Planta de concentracin que procesa un mineral de hierro mediante
concentracin magntica en hmedo
Definiciones BsicasDepsito de Relaves corresponde al lugar y
forma en que los relaves son dispuestos. Existen diferentes formas
de disponer los relaves. La ms conocida corresponde al Tranque de
Relaves, y corresponde a los depsitos convencionales. Las
instalaciones consisten en un lugar confinado de manera natural por
elevaciones topogrficas y/o con obras artificiales de contencin.
Las obras de contencin se pueden construir con material del mismo
relave o con material de emprstito. Definiciones Bsicas El relave
corresponde a un residuo originado en el procesamiento de
minerales. Los minerales extrados desde los depsitos de minerales
han ido disminuyendo las leyes y requieren ser procesados para
concentrar la especie til.Por lo general los minerales son
procesados en plantas de concentracin por flotacin. Tambin existe
la concentracin gravitacional y la concentracin magntica. En
operaciones hidrometalrgicas, como en el caso del proceso de
lixiviacin por agitacin, tambin se generan residuos de
caractersticas similares y deberan ser tratados segn las mismas
normas.TIPOS DE DEPSITOS
Depsitos Superficiales Depsitos con Muro de Arenas del Relave
Depsitos con Muro de Emprstito Depsitos de Relaves Espesados
Depsitos de Relaves en PastaDepsito de Relaves FiltradosDepsitos
Subterrneos Depsitos en Minas Subterrneas en Operacin Depsitos en
Minas Subterrneas Abandonadas Depsitos en Excavaciones
AbiertasDepsitos Marinos o Lacustres Depsitos Submarinos
DEPSITOS CON MURO DE ARENAS DE RELAVE O TRANQUES DE RELAVESSe
requiere un adecuado dimensionamiento de estos equipos y control de
los parmetros de operacin, para lograr una buena clasificacin.Las
arenas se depositan a sobre un muro inicial construido previamente
con material de emprstito. La forma en que las arenas son
dispuestas genera diferentes tipos de depsito.Cuando se disea un
depsito de este tipo, se debe compatibilizar varios aspectos:
Seguridad o estabilidad de los muros Disponibilidad de arenas,
Costos de operacin, y Operatividad del sistemaUna disminucin en el
ngulo de talud de los muros significa un aumento en la estabilidad,
pero requiere mayor volumen de arenas.CONSTRUCCIN Y OPERACIN DE
TRANQUES DE RELAVESPRESENTACINCon el objetivo de propiciar una
adecuada gestin ambiental de la Pequea Minera, poniendo nfasis en
la responsabilidad que cada empresario y trabajador tiene en el
cumplimiento de prcticas ambientales que apoyen la sustentabilidad
del sector, el Instituto Federal de Geociencias y Recursos
Naturales de Alemania, el Servicio Nacional de Geologa y Minera y
la Sociedad Nacional de Minera, instituciones empeadas en mejorar
la gestin ambiental en el mbito de la Pequea Minera, han concretado
un proyecto de colaboracin conjunta para elaborar una serie de Guas
de Buenas Prcticas Ambientales, las que estn orientadas a apoyar a
este importante sector de la minera nacional.Estas Guas se
componen, segn el tema, de folletos, trpticos y posters, redactadas
e ilustradas de tal manera que permitan al pequeo minero una fcil
comprensin de las ideas ambientales bsicas de cada tema que
abordan. La implementacin de las recomendaciones no necesariamente
debe asociarse a un mayor costo de operacin. Por el contrario,
constituye el desafo de asumir un modo distinto de hacer las cosas,
con orden y privilegiando el actuar en forma preventiva para
generar en el tiempo un impacto positivo en el entorno de trabajo,
redundando en claros beneficios para el minero. Las presentes Guas
se han elaborado con el convencimiento de que se constituirn en una
herramienta que permitir a la Pequea Minera enfrentar con xito el
desafo de sustentar ambientalmente sus actividades en el largo
plazo. Creemos que la sustentabilidad del sector se puede facilitar
con este tipo de instrumentos, en concordancia con los principios
de educacin como instrumento de gestin consagrado en la Ley de
Bases del Medio Ambiente.Qu es un tranque de relaves?Es una obra
que se construye para contener en forma segura los relaves
provenientes de una planta de beneficio de minerales,
principalmente por flotacin. Los relaves estn compuestos por
material molido y agua con reactivos.Un tranque de relaves est
formado por un muro de contencin, construido normalmente con la
fraccin gruesa del relave, y una cubeta. En la cubeta los slidos
finos sedimentan y en la superficie se forma una laguna de aguas
claras.
Qu riesgos se debe evitar o minimizar al operar un tranque de
relaves?Con el objetivo de proteger la salud de las personas y
prevenir daos a bienes fsicos y al medio ambiente, un tranque de
relaves debe operarse evitando o minimizando riesgos como: Falla
del muro del tranque con vaciamiento de relaves. Arrastre de
relaves por efecto de lluvias intensas. Filtracin de aguas del
relave al entorno e infiltracin bajo el tranque. Levantamiento y
arrastre de material fino por accin del viento.Son peligrosos los
relaves? En algunos casos, el agua de los relaves puede disolver
minerales solubles y contener reactivos de flotacin, mercurio u
otros productos, por lo que podra ser nocivo que llegue a contactar
suelos y recursos de agua utilizados por las personas.Qu se debe
considerar antes de construir un tranque de relaves?Como mnimo se
debe considerar lo siguiente: La seleccin de un sitio adecuado. Las
condiciones climticas del lugar. La eleccin de un mtodo seguro para
depositar los relaves. La aprobacin por parte del SERNAGEOMIN.Cmo
se elige un sitio adecuado para construir un tranque de
relaves?Todo sitio puede presentar ventajas y desventajas. Las
mejores condiciones se presentan cuando: Las caractersticas
topogrficas permiten construir el muro de contencin con una menor
cantidad de material, quedando los relaves soportados
principalmente por muros naturales. El suelo es resistente y con
buenas caractersticas de impermeabilidad. No hay viviendas o
centros poblados aguas abajo del sitio. El sitio est alejado de
caminos u otras obras pblicas, cursos de agua permanentes o
temporales, fuentes de aguas subterrneas o sitios con valor
histrico o arqueolgico
Qu puede ocurrir si el suelo no es resistente?En este caso el
suelo podra deformarse y desplazarse a medida que se va acumulando
el relave, con el riesgo de generar un colapso del tranque.
Cmo se construye el muro de un tranque de relaves? La forma
habitual consiste en: Preparacin de la zona del muro con un sistema
de drenaje. Construccin de un pequeo muro inicial con material de
emprstito. Levantamiento del muro depositando la fraccin gruesa del
relave sobre el muro inicial.
Cmo se construye el muro de un tranque de relaves ?La mejor
forma es utilizando hidrociclones, lo que permite operar el tranque
de manera ms eficiente y segura. La fraccin gruesa se deposita en
el muro, mientras que la fraccin fina o lamas se deposita en la
cubeta del tranque.Cul es el mtodo de construccin que ofrece una
contencin ms segura? El mtodo ms seguro es el llamado aguas abajo.
La operacin consiste en depositar las arenas de manera que el
coronamiento del muro se mueva hacia afuera a medida que crece el
tranque. Por el contrario, la fraccin fina se deposita aguas
arriba. La mayor seguridad del mtodo aguas abajo, se refleja en que
la obra es ms estable frente a movimientos externos como temblores
o terremotos. Debido al drenaje natural y a la compactacin, la
construccin con las arenas cicloneadas se va apoyando sobre arenas
depositadas previamente que tienen menor contenido de agua, por lo
que el muro es ms resistente.
Cmo se debe operar un tranque de relaves?
1. Se debe controlar la cantidad y calidad de las arenas para
mantener una altura y ngulos de talud que hagan estable el muro.
Una buena estabilidad se alcanza con un talud de 3 : 1.
2. En el interior del depsito se debe formar una playa de arenas
lo ms extensa posible, manteniendo la laguna de aguas claras
alejada del muro.
3. El desnivel entre el coronamiento del muro y la altura de la
laguna de aguas claras, llamado revancha, debe tener una altura
mnima de 2 metros.
4. Se debe hacer lo posible para recuperar el agua clara desde
la laguna y los drenes ubicados bajo el muro, recirculndola a la
planta de beneficio.
5. Se debe realizar un control rutinario para detectar posibles
deformaciones o asentamientos, filtraciones anormales en el muro,
presencia de grietas, etc.
6. Se debe planificar con tiempo las acciones para un cierre
seguro del tranque.
Qu puede ocurrir en el caso de un temblor fuerte o terremoto?Si
el relave de la cubeta y el muro se encuentran saturados con agua,
con un temblor o terremoto el material depositado podra perder su
resistencia y ponerse en movimiento. Esta prdida de resistencia
podra provocar un colapso del tranque.
Qu puede pasar si la laguna se mantiene cerca del muro?El nivel
del agua en el muro se eleva, crendose condiciones de inestabilidad
y riesgo de colapso. Las arenas del muro se pueden saturar y
generar un proceso localizado de filtracin que se puede extender
hasta una falla generalizada del tranque.
Qu puede ocurrir si no se controla la revancha?En un caso
extremo el agua de la laguna podra rebasar el muro, erosionndolo y
arrastrando arenas y lamas fuera del depsito, con lo que se puede
generar un colapso de la obra.
Cmo se recupera el agua clara de un tranque?El agua de la laguna
se recupera con torres de captacin, bombas superficiales o por
simple sifoneo.El agua que filtra por el muro se recupera a travs
de drenes y la canalizacin del flujo.El agua del muro se puede
devolver al tranque, o se puede juntar en un estanque comn con el
agua recuperada de la laguna para su recirculacin a la planta de
beneficio.
Por qu es importante recircular el agua clara hacia la planta?Se
aprovecha mejor el recurso, especialmente en zonas donde el agua es
escasa.Se aprovecha el nivel de pH y el contenido de reactivos
existentes en el agua recuperada, disminuyendo la necesidad de
compra de estos insumos.Se evita la descarga de agua del proceso al
ambiente y el riesgo de contaminacin de suelos y aguas del
entorno.Existen otras formas para disponer los relaves?Para evitar
la construccin del muro de contencin de un tranque convencional, en
casos especiales se puede considerar la disposicin en: Cuencas
cerradas o depresiones naturales. Rajos de una explotacin minera
que ha terminado.Qu se debe hacer cuando paraliza un tranque de
relaves?Si la paralizacin es temporal, se debe avisar al
SERNAGEOMIN y llevar a cabo un Plan de Cuidado y Mantencin que
permita reiniciar la actividad sin problemas.Si la paralizacin es
permanente, se requiere ejecutar el cierre del tranque (ver Gua de
Cierre de Faenas Mineras).Qu normas se aplican a la construccin y
operacin de tranques de relaves?Las normas ms importantes estn
contenidas en el Decreto N 86/70, donde se regula la forma de
disear, construir y operar un tranque de relaves. Existen otras
leyes y normas que se aplican para la proteccin ambiental de aguas,
suelos y aire. Mayor informacin sobre este tema se puede obtener en
las oficinas regionales del SERNAGEOMIN.Mtodo Aguas ArribaLas
presas del tipo "aguas arriba" son a un ms peligrosas que lo
indicado anteriormente debido a los terremotos que ocurren en el
Per. Esto puede ilustrarse por algunos estimados generalizados de
la probabilidad de la falla ssmica. Una revisin de las fallas por
licuefaccin de diques "aguas arriba en operacin sugiere que la
falla puede ocurrir bajo aceleraciones puntuales del suelo con
valores superiores a 0.15 g (Vick, 1990), lo cual corresponde a una
intensidad de VII grados en la Escala Modificada de Mercalli (EMM)
(Trifunac y Brady, 1975). El mapeo del riesgo ssmico efectuado por
Casaverde y Vargas (1985) indica que esta intensidad tiene una
recurrencia anual de aproximadamente 50 a 150 aos de intervalo en
la mayor parte del Per donde en la actualidad hay actividad
minera.Si tomamos 100 aos como un intervalo representativo de
recurrencia para EMM=VII en la totalidad del pas, entonces la
probabilidad anual de un terremoto que pueda causar fallas en una
presa particular del tipo "aguas arriba" en el Per es de
aproximadamente 0.01. La Seccin anterior sugiere que los perodos de
exposicin ssmica durante los cuales las fallas pueden ocurrir estn
limitadas a la vida operativa del embalse, ms un perodo adicional
durante el cual el drenaje y el envejecimiento correspondiente
producen mejoras, o tal vez un total de 20 aos para muchas minas.
En este caso, la probabilidad de falla ssmica de una presa tpica
del tipo aguas arriba en el Per sera de 18%, o casi una posibilidad
de uno en cinco.Por comparacin, en Norteamrica el diseo ssmico de
presas de relaves se basa a menudo en movimientos de tierra que han
tenido intervalos de recurrencia en el rango de 500 a 2500 aos, con
la correspondiente probabilidad de falla inferida, sobre el mismo
perodo de 20 aos, del 4.0% a 0.8%. Aunque estos estimados de riesgo
son nicamente aproximaciones, sirven para ilustrar el hecho de que
en el Per las presas de relaves del tipo aguas arriba estn
sometidas a riesgos de falla ssmica ms altos, tal vez de 5 a 50
veces ms que lo comnmente es aceptado para presas de relaves en
otras partes del mundo, debido a su bien documentada estadstica
ssmica. En Chile, con una situacin sismo tectnica similar, los
procedimientos aguas arriba han sido prohibidos por ley desde 1970,
mayormente como resultado de la falla producida en 1965 en El Cobre
y las fatalidades que sta caus.Las presas de relaves del tipo aguas
arriba no son definitivamente apropiadas para las condiciones
ssmicas en virtualmente todos los lugares del Per, excepto
posiblemente en condiciones excepcionales donde cualquier falla de
flujo puede ser confinada por una barrera artificial o natural, tal
como una depresin topogrficamente cerrada. Por lo tanto, este tipo
de presa no ser tratado en las siguientes secciones de estaGua, las
cuales estarn limitadas a las presas de relaves de los tipos aguas
abajo, de lnea central y de retencin de aguas, que s son
susceptibles de mejorar su resistencia a los efectos ssmicos
mediante diseo y construccin adecuados. Antes de pasar a la
conducta ssmica de los tipos actuales, sin embargo, se tratar los
aspectos de estabilidad esttica e hidrolgica en las siguientes
secciones.
Mtodo Aguas Abajo
Mtodo Eje Central
Embalse de Relaves
DEPSITOS SUBMARINOS La disposicin submarina de relaves es una
modalidad de manejo que puede ser, en algunos casos, una
alternativa preferida a la disposicin superficial. La disposicin
submarina de relaves es una tecnologa probada. Operaciones
abandonadas no muestran impacto ecolgico o bien ste es reversible
Se dispone el relave en un lugar suficientemente profundo (30 - 50
metros). El oleaje no debe provocar la suspensin del material
depositado en el fondo. El punto de descarga vara, segn la forma en
que escurren los relaves en el fondo marino.
DISPOSICIN EN MINAS SUBTERRNEASEste mtodo compite con depsitos
en superficie. Exige verificar que el yacimiento no presente
condiciones para un eventual reinicio de actividades. A veces,
requiere habilitar la mina con obras como drenaje, fortificacin,
etc. El relave se utiliza como soporte o fortificacin de sectores
ya explotados, si se utiliza como rido para la preparacin de un
mortero con cemento. Se puede agregar material estril como agregado
grueso.
Disposicin en Excavaciones AbiertasSe utiliza aprovechando el
volumen disponible en yacimientos explotados a rajo abierto. Se
evita la construccin de obras de contencin. En yacimientos en
operacin tambin se puede considerar, lo que requerir la construccin
de algn tipo de contencin para separar el sector ya explotado. Se
incluye tambin el relleno de grietas o cavidades generadas por la
subsidencia de terrenos, despus de finalizar la explotacin de un
yacimientos subterrneos con mtodo de hundimiento.
Depsito de Relaves EspesadosSon relaves a los cuales se les
remueven gran parte del agua, mediante el uso de espesadores para
obtener una concentracin de slidos con valores superiores al 50%.
Con esa concentracin de slidos el relave no se segrega, el depsito
se hace homogneo. La pulpa escurre como un todo, sin segregacin del
material por tamao. Se pueden disponer en pendiente y permiten
minimizar o eliminar el requerimiento de muros de confinamiento y
de lagunas de decantacinEn el contorno del depsito se puede
construir una obra para contencin y recirculacin de agua. Los
relaves son dispuestos con una concentracin de slidos sobre 50 % en
peso. En el punto de descarga se forma un cono de material con
pendiente que depende del % de slidos (de 2 a 6 % para
concentraciones de 50 65 %). Con el desplazamiento del punto de
descarga se obtiene un depsito de baja altura, por lo que es
apropiado para disponer relaves en extensiones relativamente
planas. El agua remanente se seca por evaporacin y se alcanza el
lmite de contraccin, lo que representa un estado geotcnico denso,
no licuable y ssmicamente estable.
Depsito de Relaves en PastaEn el pasado los depsitos de relaves
han sido diseados como si fueran obras de embalse de agua,
probablemente debido a que muchos diseadores tienen gran
experiencia en ese tipo de obras. El Cdigo de Aguas chileno
contempla este tipo de obras como otras obras destinadas al embalse
de agua En zonas muy lluviosas, las obras deben contener la
capacidad para embalsar una gran cantidad de agua. En algunos casos
el material que constituye el relave es muy fino y tiene pocas
propiedades de consolidacin. La necesidad de mejorar la recuperacin
de agua y las normas ambientales nos han llevado a la implementacin
de tcnicas que mejoren la recuperacin de agua desde los relaves.La
pasta corresponde a una mezcla de agua con slidos de alta densidad,
que contienen abundante partculas finas. La pasta acepta una gran
variabilidad de componentes como cuarzo, feldespato, arcillas,
micas y sales. El bajo contenido de agua (10 a 25%), hacen que esta
mezcla tenga una consistencia espesa. Existe muy poca diferencia
entre una pulpa de alta densidad y una pasta. Cuando ha sido
depositada, puede exudar pequeas cantidades de agua. La
variabilidad de tamaos evita que las partculas se segreguen y
sedimenten cuando la mezcla no est en agitacin o no se est moviendo
en las tuberasLa consistencia alcanzada permite que una pasta
permanezca estable an cuando est varias horas sin moverse. Reduccin
del volumen de materiales involucrados en la construccin de presa y
los riesgos asociados. Reduccin significativa del manejo del
volumen de agua clara en relacin a las instalaciones de un tranque
convencional y en relacin a las instalaciones de un tranque
convencional y el correspondiente uso en la eficiencia del uso del
agua. Menores requerimientos de superficie de suelo para la
disponer los relaves. Reduccin de los riesgos de generacin de aguas
cidas y lixiviacin de metales.
Procesamiento de RelavesExisten diferentes formas de construir
los depsitos, dependiendo de la forma en que sea dispuesta la
fraccin gruesa del relave.La disposicin de relaves puede incluir
diferentes operacines unitarias: Espesamiento de RelavesTransporte
Desarenado Clasificacin Filtrado Recuperacin y Reciclaje de Agua
Tratamiento de Aguas
Efectos Ambientales de los Depsitos de RelavesLos principales
problemas ambientales que pueden generar los depsitos de relaves a
corto y largo plazo son: Contaminacin de las aguas superficiales
y/o subterrneas Emisin de material particulado Efectos Ambientales
de los Depsitos de Relaves Fallas relacionadas con la falta de
seguridad y estabilidad del depsito Impacto Visual Rehabilitacin y
recuperacin de suelo.
Efectos Ambientales de los Depsitos de Relaves
Se requiere que las instalaciones de disposicin de relaves:
Correspondan a estructuras de confinamiento estables. Los impactos
sobre las componentes ambientales durante la etapa de operacin sean
mnimos, Posterior al cese de operaciones o al final de su vida til
puedan ser rehabilitados.Definiciones BsicasLicuefaccinPrdida total
de la resistencia al corte del material de rela ves del depsito,
por incremento de la presin de porosDrenaje BasalSistema de filtros
y drenes que se instalan en la base del muro para impedir la
saturacin.PiezometriaSistema de control de niveles de agua en el
muro para detectar la presencia de sectores saturados.Aguas
ClarasAguas libres de partculas en suspensin que se ubican en un
sector de la cubeta de los depsitos de relaves mineros, una vez que
sedimentan naturalmente los slidos finos de la pulpa de
relaves.Torres de DecantacinObras destinadas a la descarga
gravitacional de las aguas claras desde la cubeta.Obras de
DesviacinCanales o tneles destinados a evitar el ingreso de aguas
de aguas naturales al depsito y conducirlas hacia un nuevo
cauce.Vertedero de EmergenciaObra destinada a evacuar las aguas que
superen un cierto umbral en caso de crecidas o fallas en el sistema
de obras de desviacin.Estabilidad de un Depsito de
RelavesCorresponde a la capacidad del Depsito para resist ir
distintos tipos de solicitacionesEstabilidad HidrulicaSe define
como como la seguridad del depsito contra el escurrimiento de aguas
superficiales y subterrneas.La estabilidad superficial se puede
lograr mediante obras que impidan el ingreso de aguas al depsito y
la evacuacin de aguas, sin producir deterioros en la estructura.La
seguridad contra escurrimientos subterrneos se puede lograr
mediante obras de impermeabilizacin, filtros y drenes que previenen
el pi ping y la saturacin del o los muros que soportan el esfuerzo
de contener los relaves.Para asegurar la estabilidad hidrulica se
requiere control les peridicos de los balances de agua y el control
de filtraciones mediante pozos de monitoreo.Estabilidad EstticaSe
refiere a la capacidad del depsito de mantenerse en posicin en
forma permanente sin que se produzcan movimientos o deslizamiento
espontneo por causas externas o sin mediar causas externas
aparentes.Estabilidad DinmicaSe refiere a la capacidad del depsito
para resistir fuerzas ssmic as y otras acciones externas que
provocan movimientos oscilatorios en la estructura.Anlisis de
EstabilidadSe distinguen tres tipos de anlisis ante fuerzas
dinmicas: Anlisis pseudo-esttico: evaluacin de desplazamientos
sobre la superficie de falla por accin de una fuerza oscilante.
Anlisis dinmico: estudio del comportamiento a lo largo del tiempo
al ser solicitada por una fuerza ssmica. Riesgo Ssmico: La
probabilidad que un sismo de violencia determinada afecte el
depsito.Obras de CierreSon las acciones y obras ejecutadas con
posterioridad a la vi da til con el objetivo de asegurar la
estabilidad fsica y qumica e n el largo plazo. Incluyen vertederos,
vegetacin, cubiertas de mate rial contra la erosin hidrulica y
elica, actividades de monitoreo.InstrumentacinConjunto de
dispositivos para el control del comportamient o de un depsito de
relaves. Incluyen: piezmetros, inclinmetros, acelergrafos,
monitoreo de la calidad de infiltraciones, Etc.RevanchaEs el
desnivel entre la cota de coronamiento del muro de contencin y la
superficie inmediatamente vecina a la piscina de aguas claras.
Operaciones UnitariasClasificacin de Arenas y LamasCorresponde a
la operacin de separacin de la fraccin gruesa o arena de la fraccin
fina o lamas, desde el relave integral.La pulpa arenosa se descarga
en la parte inferior del cicln o underflow.La pulpa lamosa rebalsa
por la parte superior del cicln u overflow.Los hidrociclones se
pueden operar utilizando diferentes configuraciones: Ciclones en
Batera Centralizada Ciclones en Lnea Doble Ciclonaje Ciclonaje en
Ciclo de Lavado
EspesamientoAumento de la densidad de pulpa con el objetivo de
recuperar agua en las cercanas de la planta concentradora y
transportar menor caudal. Normalmente los relaves generados por las
concentradoras o plantas de flotacin tienen concentraciones entre
30-35% en peso y son espesadas hasta valores sobre 50 %
Tratamiento de Aguas La operacin consiste en tratar las aguas
efluentes del depsito, con el objetivo de descargarlas al medio
ambiente. El objetivo es cumplir las normas de emisin. Las aguas
son tratadas, tratadas, para evitar los efectos sobre la calidad de
las aguas de cauces naturales, como pH, presencia de metales
pesados y/o reactivos residuales, Etc.
Otras Operaciones de Relaves
FiltradoEliminacin del agua para optimizar la recuperacin de
esterecurso.DesarenadoEliminacin de la fraccin gruesa del relave,
con el objetivo de recuperar el contenido de mineral remanente,
proteger equipos o para evitar embancamientos en las lneas de
transporte.TransporteCorresponde al transporte hidrulico del relave
hasta el depsito. Se puede realizar utilizando tuberas o mediante
canaletas.
Gua Ambiental Para el Manejo de Relaves Mineros
1. Propsito y AlcancesEsta Gua de Manejo de Relaves Mineros
proveniente de la Industria Minero-Metalrgica, ha sido preparada
bajo los auspicios del Banco Mundial en asociacin con el Programa
deAsistencia Tcnica al Ministerio de Energa y Minas del Per. En
este contexto, la AsistenciaTcnica del Banco Mundial contempla la
revisin, modernizacin y consolidacin de asuntos ambientales
relacionados a la actividad minera en el pas. Dentro de los
requerimientos para esto tenemos:Identificacin de las principales
prcticas ambientales y su implementacin en la actividad
minero-metalrgica con el objeto de mitigar la degradacin ambiental
generada por la industria. Diseo de un programa general para
implementar las prcticas ambientales en la industria
minero-metalrgica en forma sistemtica y progresiva. Se ha
determinado que una de las primeras actividades relacionadas con
estos objetivos es la preparacin de la presente Gua para el Manejo
de los Relaves Mineros provenientes de la Industria
Minero-Metalrgica, la que debe dar una visin panormica del
planeamiento, diseo, operacin, mantenimiento y cierre de los
depsitos de relaves.Su propsito es que pueda ser usada como un
documento de referencia y soporte tcnico para ayudar en la
preparacin de los Estudios de Impacto Ambiental y los Programas de
Adecuacin y Manejo Ambiental (PAMA) segn lo requiere la regulacin
para la proteccin ambiental en las actividades mineras y
metalrgicas (DS No. 016-93-EM) y su modificacin (DS No. 059-93-
EM). En una perspectiva a largo plazo, esta Gua se propone ayudar a
la industria, a los consultores, y al personal del gobierno a
comprender el amplio y complejo problema asociado con el manejo de
los relaves, enfatizando no slo las condiciones operacionales sino
tambin aqullas posteriores a la clausura. Para este fin, la Gua se
orienta primariamente hacia lectores que tienen diversas
experiencias tcnicas con poco contacto con los tpicos tratados.A
excepcin de unos pocos factores de particular importancia, los
detalles pertinentes a la investigacin y anlisis no son tratados
explcitamente pero se hace referencia a ellos en la literatura
tcnica respectiva.El objeto de este documento est centrado
especficamente en el manejo de los relaves de los procesos de
flotacin en la extraccin metalrgica de minerales metlicos, aunque
muchos de los conceptos discutidos se aplican en principio a
relaves no metlicos tales como los desechos finos del carbn. Otras
Guas se orientarn complementariamente hacia tpicos que incluyen
procedimientos para el monitoreo de aguas, procedimientos para
monitoreo de aire, procedimientos para preparacin de los PAMA,
procedimientos para preparar los Estudios de Impacto Ambiental y
Guas para el drenaje cido, plan de cierre, lixiviacin, exploracin,
manejo del cianuro y otros reactivos qumicos,manejo del agua,
vegetacin y calidad de aire, entre otros. Se intenta a travs de
esta Gua presentar la tecnologa avanzada del manejo de relaves tal
como se practica actualmente a nivel mundial y al mismo tiempo
mantener un balance con la naturaleza y niveles de tecnologa ap
ropiados para el Per.En ese sentido la tecnologa apropiada es
aquella que reconoce factores tales como el geogrfico, climtico y
geolgico que son muy peculiares en el Per, as como los niveles de
complejidad consistentes en su infraestructura y la disponibilidad
de habilidades tcnicas especializadas. Adicionalmente, el costo del
manejo de relaves puede tener una influencia significativa en la
viabilidad econmica de cualquier operacin minera, y este factor
debe ser considerado en el contexto de una nacin en desarrollo con
muchas necesidades sociales y econmicas. Estos impactos econmicos
variarn de acuerdo al tamao y complejidad de cada operacin minera
individual. Por estas razones, esta Gua adopta un punto de vista
consistente con lo expresado en los requerimientos del programa al
que se hizo referencia anteriormente: que las prcticas ambientales
en el manejo de relaves deben ser implementadas progresivamente a
lo largo del tiempo, con mejoras en tecnologa que se desarrollen
sistemticamente hasta niveles ms avanzados conforme al desarrollo
tcnico, socioeconmico y ambiental que el pas realice. En esta forma
el desarrollo de la tecnologa del manejo de relaves y las mejoras
ambientales que se logren, continuarn de una manera sostenible.2.
Desarrollo Histrico de la Tecnologa de RelavesUna breve revisin de
la evolucin del manejo de relaves a nivel mundial nos proporciona
antecedentes tiles para comprender la tecnologa actual. Aunque se
sabe que el oro y la plata ya haban sido explotados por los Incas
en tiempos Pre-Colombinos, la historia documentada de la minera en
el Per data de la conquista por Pizarro en 1535. A travs del Viejo
y Nuevo Mundo en ese entonces, el oro era extrado por reduccin
directa (fundicin) de minerales excepcionalmente ricos, pero
principalmente por amalgamacin con mercurio. La amalgamacin de los
minerales de oro como son descritos por Agrcola en 1556 (y
posteriormente extendida a la plata a fines del siglo XVI) empleaba
molinos de mineral impulsados por caballos para moler el mineral en
un patio circular o arrastra, algunas veces en adicin a molinos
primitivos cuya energa era proporcionada por cadas de agua donde
sta fuera disponible. Desde el punto de vista ambiental, la
cantidad de roca chancada y de desmonte fue pequea y se hicieron
esfuerzos para recuperar y conservar el mercurio, el cual era casi
tan preciado como el mismo mineral. Sin embargo, grandes cantidades
de mercurio permanecen distribuidas alrededor de la ubicacin de las
viejas minas de plata en el Per y constituyen un serio riesgo
ambiental an hoy da.Las primeras actividades mineras ocasionaron
tambin problemas de calidad de agua. En lo que es posiblemente una
de las primeras referencias al drenage cido, Agrcola (en 1556)
observ:El argumento ms fuerte de los detractores de la minera es
que los campos son devastados por las operaciones mineras... Adems,
cuando los minerales son lavados, el agua que ha sido utilizada
envenena las corrientes de agua y destruye los peces o los
ahuyenta... As como se ha dicho, es claro para todos que hay un
gran detrimento de la minera que supera el valor de los metales
producidos por la mina.Las prcticas de chancado similares fueron
adoptadas para los minerales bsicos y esto parece haber cambiado
muy poco hasta mediados de 1800 cuando la introduccin del vapor
increment notablemente la capacidad de los molinos de cada libre
(stamp mill) y por lo tanto la produccin de desechos. Despus de la
separacin de las partculas de mineral chancado, de acuerdo a
diferencias en su gravedad especfica, las partculas remanentes o
colas tambin relaves, fueron acumuladas en una ubicacin
conveniente, usualmente sobre el curso ms cercano de agua, a fin de
que fueran arrastradas por l.Dos desarrollos significativos
ocurrieron en los aos 1890: el desarrollo de la flotacin y la
introduccin del cianuro para la extraccin de oro.La flotacin
permiti la produccin de cantidades an mayores de relaves con
contenido de arena muy fina y partculas sumamente pequeas (lamas).
Sin embargo, las prcticas de disposicin previas permanecieron por
mucho tiempo sin sufrir cambios, ocasionando que los relaves fueran
depositados sobre mayores distancias de arroyos y lagos.Al mismo
tiempo, distritos mineros remotos empezaron a florecer en muchas
partes del mundo, atrayendo el desarrollo agrcola como complemento.
Esto aliment conflictos sobre el uso del agua y su disponibilidad
ya qu e los relaves acumulados empezaron a obstruir los canales de
irrigacin y a contaminar las tierras de cultivo aguas abajo. Estos
asuntos fueron litigados en muchos distritos mineros de Norteamrica
y Europa entre 1900 - 1930, lo cual en forma gradual determin el
cese de la descarga descontrolada de relaves y dio paso a la
construccin de algunas de las primeras presas para almacenar
relaves. Muchas de estas presas originales sirvieron tanto para la
captura de relaves en corrientes de agua como para almacenar agua
para los procesos de flotacin durante los perodos de sequa. Sin
embargo, ellos fueron a menudo, construidos a travs del cauce de
los arroyos, con precauciones limitadas para soportar inundaciones,
por lo cual muy pocas presas sobrevivieron por largo tiempo.Sin el
moderno equipo mecanizado de movimiento de tierra, era imposible la
construccin de presas de tierra convencionales para almacenar
relaves de cualquier operacin minera de esta era. Como resultado,
los mineros desarrollaron un procedimiento de construccin manual,
conocido actualmente como el mtodo aguas arriba, donde un depsito
con dique bajo era inicialmente llenado con relaves depositados
hidrulicamente luego elevado paulatinamente mediante la construccin
de bermas bajas encima y detrs del dique del nivel anterior.Este
procedimiento manual de construccin permanece en uso en muchas
minas del Per an hoy da. A nivel mundial, el abandono de este mtodo
se produjo a raz de la falla ssmica de la presa de relaves Barahona
en Chile en 1928, la misma que fue reemplazada utilizando el mtodo
ms estable de aguas abajo y que fue posible mediante el uso de
ciclones para separar del flujo la fraccin de tamao grueso (arenas)
para la construccin de la presa.Alrededor de 1940 la disponibilidad
de equipo de movimiento de tierras de gran capacidad, especialmente
en las minas de tajo abierto, hizo posible la construccin de presas
de relaves de tierra, compactadas en una forma similar a la
construccin convencional de represas de agua y con el
correspondiente grado de seguridad.El desarrollo de esta tecnologa
inicial de presas de relaves procedi sobre una base puramente
emprica mayormente relacionada con las prcticas de construccin y
equipo disponible en esa poca y sin el beneficio del diseo de
ingeniera en el sentido contemporneo. Aun as, alrededor de 1950
muchos principios fundamentales de ingeniera de presas fueron
comprendidos y aplicados a las presas de relaves en muchas minas de
Norteamrica. No fue sino hasta los aos 1960, sin embargo, que la
ingeniera geotcnica y las disciplinas relacionadas adoptaron,
refinaron, y aplicaron ampliamente estas reglas empricas de diseo.
Las fallas ssmicas de un nmero de presas de relaves en Chile(1965),
recibieron mucha atencin y demostraron ser un factor clave en las
primeras investigaciones del fenmeno de la licuefacin ssmica, una
particularidad de la conducta de las presas de relaves que contina
siendo de particular significacin en estos das. Los asuntos
relacionados a la contaminacin del agua subterrnea y las medidas
para reducirla fueron considerados seriamente en 1970 en relacin
con los relaves de uranio y estos asuntos crecieron en importancia
a travs de la dcada de los 80, conforme la atencin empez a variar
de la estabilidad fsica de los depsitos de relaves hacia los
efectos qumicos y al transporte de los contaminantes.Actualmente
muchos problemas ambientales asociados con el manejo de los relaves
en Norteamrica y Europa estn relacionados con la contaminacin
potencial del agua superficial y subterrnea. Las nuevas tecnologas
de tratamiento para la destruccin del cianuro se practican
universalmente en operaciones de oro que descargan el agua de la
planta a los arroyos receptores. Han habido importantes avances en
el desarrollo de recubrimientos de materiales sintticos que buscan
reducir la infiltracin, aunque la transferencia de la tecnologa de
recubrimientos para rellenos de tierra y para los desechos
peligrosos an no satisface la totalidad de las caractersticas
especiales que demandan los depsitos de relaves.Sin embargo un
cambio casi revolucionario se ha producido alrededor de 1990, con
el creciente reconocimiento de que los depsitos de relaves, an
aqullos fsicamente estables, no pueden ser abandonados sin
considerar sus efectos de largo plazo sobre el ambiente, la salud y
la seguridad. Uno de tales efectos de relaves adyacentes a reas
habitadas puede ser la ingestin directa por los nios, de partculas
llevadas porel viento, tales como el plomo. Un problema ms severo
conocido genricamente como drenaje cido de roca o ARD (Acid Rock
Drainage), es la generacin de cido y metales acompaantes en solucin
debido a la oxidacin de los minerales sulfurados que pueden estar
contenidos en los relaves, desmontes de roca, y las superficies
expuestas a la mina. Con caractersticas especficas para cada cuerpo
mineralizado y difcil de generalizar, la compleja fsico-qumica y
bioqumica del proceso ha sido reconocida recientemente, pero los
mtodos experimentales para diagnosticar el problema an no han
podido ser totalmente comprobados en la prctica.La investigacin
sobre mtodos para mitigar el ARD en los depsitos de relaves es
continua, pero no hay mtodo singular aplicable y apropiado para
todas las condiciones.La tecnologa para la mitigacin del ARD est an
en su infancia y las soluciones se desarrollan para cada caso
especfico. An as, ahora se reconoce que la consideracin de estos
asuntos no puede postergarse hasta la clausura y abandono del
depsito, pues las medidas de mitigacin entonces necesarias pueden
ser incompatibles con las condiciones que existan. En cambio y de
acuerdo a la filosofa que ahora se conoce como Diseo para elCierre,
estas medidas deben ser integradas desde las primeras etapas del
planeamiento de relaves, con planes especficos y detallados, que
cubren la estabilidad fsica y qumica desde el inicio de la descarga
de relaves durante toda la vida operativa de la mina y hasta mucho
ms all del cierre de la mina.En general, este documento es
consecuente con la historia de la tecnologa del manejo de relaves y
muchas de las lecciones aprendidas de experiencias del pasado
forman las bases de la prctica internacional actual. Este
desarrollo histrico debe ser especialmente til al lector para
interpretar las prcticas actuales en el Per dentro del contexto de
una tecnologa internacional ms amplia para el manejo de los
relaves.3. Prcticas Actuales y Futuras de Manejo de Relaves en el
PerActualmente el Per tiene 176 minas metlicas en operacin con un
nmero desconocido de depsitos de relaves activos e inactivos. De
estas minas, 54 producen ms de 100 tons/da y slo 26 ms de 500
tons/da. Siete de stas son operaciones a tajo abierto con minas
subterrneas completando la diferencia. Este inventario de pequeas
minas subterrneas primarias contrasta con las grandes operaciones a
tajo abierto que prevalecen en Norteamrica e influencia el nivel de
la tecnologa de manejo de relaves que se practica actualmente en el
Per.Aunque hay excepciones, en el Per predomina el tipo de
tecnologa de disposicin de relaves anterior a 1940 descrita en la
seccin anterior.Por ejemplo, la descarga descontrolada de grandes
cantidades de relaves (hasta 4,000 tons/da) directamente a los ros
es practicada en algunas operaciones, mientras que la descarga
tambin descontrolada a lagos o playas del mar tambin es frecuente.
Sin embargo, en la mayora de las minas se han construido presas de
relaves en un intento de mantener a stos fuera de los arroyos y
ros; dichas presas han tenido un xito relativo. Esta prctica,
presenta por s sola un tremendo desafo para muchas minas en
losAndes, con extremos topogrficos rara vez encontrados fuera de
los Himalayas. Debido a la disponibilidad muy limitada de equipo de
movimiento de tierra de gran capacidad en la mayora de las minas
subterrneas pequeas, los mtodos de construccin de presas para
relaves estn limitados, principalmente, a la descarga directa por
grifos, cicloneo y labor manual. Las prcticas de diseo de las
presas para relaves son casi enteramente empricas y tpicas de
aquellas utilizadas en la industria minera con anterioridad a la
amplia transferencia del conocimiento geotcnico e hidrolgico
aportado por la tecnologa de diseo de presas de agua.Desde un punto
de vista de ingeniera, la mayor deficiencia del diseo de estas
presas para relaves es que no toman en cuenta eventos extremos
(inundaciones y terremotos), ni durante el proceso de diseo de la
presa ni durante el establecimiento del depsito. As, el tipo de
presas de relaves ssmicamente vulnerables, aguas arriba, predomina
en el Per; el sistemade derivacin del agua superficial tiene
capacidad para un poco ms que el flujo normal y los depsitos de
relaves estn colocados en caones muy empinados donde los
devastadores huaycos limitan su existencia a unos pocos aos. Las
prcticas actuales de las presas de relaves tienden a considerar
casos extremos que tienen intervalos de recurrencia de quizs
algunas pocas decenas de aos, con la percepcin en algunas minas de
que la proteccin contra inundaciones no es necesaria en climas
secos y que los terremotos son demasiado espordicos como para
prestarles mucha atencin. La prctica internacional sobre seguridad
en presas de relaves que requieren un diseo para casos extremos, y
consideran intervalos de ocurrencia de muchos cientos o miles de
aos (para no mencionar los conceptos de la precipitacin mxima
probable o el terremoto mximo creble) son ampliamente desconocidos.
Esto ha dado como resultado que la ocurrencia de fallas ssmicas e
hidrolgicas ocasione la ruptura de diversas presas de relaves en el
Per, determinando numerosas prdidas de vida.Al mismo tiempo, sin
embargo, varias minas en el Per utilizan actualmente prcticas
novedosas de disposicin de relaves, tal como el relleno subterrneo,
mtodo de descarga espesada y disposicin de relaves deshidratados.
Estas operaciones demuestran claramente que alternativas a los
depsitos de relaves convencionales pueden ser prcticas y posibles
en el Per.Por lo tanto, es importante interpretar los objetivos de
la proteccin ambiental en el contexto de estas realidades. Al nivel
actual de la tecnologa de manejo de relaves en el Per, la proteccin
ambiental es de principal inters para la salud humana y la
seguridad. Esto se refleja de inmediato en la necesidad de adoptar
prcticas y procedimientos de ingeniera para brindar proteccin
contra la prdida de vidas ocasionadas por las fallas de las presas
de relaves junto con la necesidad de mantener los relaves y el agua
de proceso fuera de los riachuelos y ros no slo durante la operacin
de la mina sino por un perodo indefinido de tiempo posterior a su
cierre.El desarrollo cronolgico de las prcticas de relaves
descritas en el punto 2 tambin proporciona una referencia til para
evaluar las prcticas actuales sobre calidad de agua en el Per. Con
excepcin de las regiones desrticas del sur del pas, en muy pocos
depsitos de relaves se recircula el agua de proceso hacia la
concentradora. En lugar de ello, el agua de proceso se descarga
directamente desde el depsito a los arroyos y ros, utilizando agua
fresca para satisfacer las necesidades de la concentradora. A causa
de las restricciones topogrficas, el tamao reducido de muchos
depsitos de relaves limita el tiempo de retencin para la
sedimentacin de las partculas finas del relave, ocasionando as
dificultades para controlar los slidos suspendidos en las aguas de
proceso que vierten muchas minas pequeas. La preocupacin por la
proteccin del agua subterrnea que se inici en Norteamrica en la
dcada de los 80, no ha repercutido an en el Per, debido
probablemente a que casi todas las fuentes de agua en el pas se
desarrollan actualmente a partir de aguas superficiales o acuferos
directamente conectadas a las aguas de superficie. La preocupacin
por la calidad de las aguas superficiales est directamente
relacionada con la salud humana y con la irrigacin. En este
contexto, la calidad del agua superficial relacionada con la minera
en el Per no se diferencia mucho de aquellas existentes en otros
lugares en los das en que los relaves eran descargados directamente
a los ros y corrientes de agua.Por ejemplo, por lo menos 8 ros
principales en el Per estn afectados por altos niveles de cianuro
y/o metales, incluyendo cobre, plomo, zinc, cadmio, arsnico, nquel,
y mercurio (DGAS, 1992). Al mismo tiempo, sin embargo, algunos de
estos ros son tambin afectados por contaminantes que no estn
relacionados a la minera, tales como los coliformes y nitratos,
incluyendo el Rmac que es la nica fuente de agua de beber para 8
millones de habitantes en Lima.Internacionalmente, los estndares
restrictivos para la calidad del agua superficial son an ms severos
que aqullos para el agua de bebida y son derivados frecuentemente
de la baja tolerancia a los metales por parte de la vida acutica
sensitiva, tal como los peces salmnidos.Desde un punto de vista
prctico, tales estndares no parecen ser muy apropiados en el corto
plazo para el Per, donde an el tratamiento primario de aguas
servidas, municipales y domsticas est apenas difundindose.De esta
discusin se desprende que las actuales prcticas de minera, manejo
de relaves y proteccin ambiental en el Per tienen an que
desarrollarse hasta alcanzar los niveles de otras latitudes. Sin
embargo, se puede esperar que esta situacin cambie rpidamente
conforme la inversin internacional en minera llegue al pas. Por
ejemplo, la eficiencia en el minado favorece a menudo las
operaciones de tajo abierto de grandes inversiones, que produce ms
relaves de minerales de baja ley, y estas prcticas podran
repercutir en cambios significativos de las prcticas actuales
empleadas para el manejo de relaves de las minas subterrneas.
Tambin conjuntamente con la inversin extranjera, tendremos la
tendencia a que lleguen a este pas las prcticas ambientales y de
manejo de relaves establecidas en otros pases.Por estas razones,
esta Gua centra su atencin en la actual tecnologa internacional
para el manejo de relaves. Se espera que la diferencia entre esta
tecnologa y las prcticas actuales en el Per disminuyan rpidamente
conforme las nuevas minas acenten su influencia en la produccin de
minerales en el pas.Para las minas existentes, acceder a tecnologa
ms avanzada puede ser muy difcil porque las instalaciones estn ya
establecidas en un lugar y mucho del dao ambiental ya ha sido
hecho.Para las minas existentes el problema no es cunto sera
deseable sino qu cosa es posible hacer. A pesar de que la tecnologa
en este documento se aplica a las minas existentes de manera muy
general, las medidas correctivas requeridas y las investigaciones
pertinentes no pueden generalizarse de una mina a otra y es
necesario realizar, en cada caso, estudios especficos.Aunque se
centra primariamente en las nuevas minas en el Per, es muy
importante hacer dos advertencias. La primera es que an la ms
avanzada tecnologa internacional no puede necesariamente ser
aplicada directamente y casi siempre se requerir hacer cambios y
adaptaciones a las condiciones especficas del pas. La segunda se
refiere a que las condiciones en el Per son ms variadas que
cualquier otro pas del mundo, y cada generalizacin de esta Gua
tendr excepciones para operaciones especficas y lugares
especficos.Con estas calificaciones la siguiente seccin muestra los
principios fundamentales que deben guiar el futuro del manejo de
los relaves en el Per.Captulo I. CARACTERISTICAS DE LOS RELAVES1.
Tipos de Residuos MinerosHay diferentes y variados procesos para la
extraccin de mineral, comnmente empleados en la industria minera.
Pero esta Gua trata solamente con los residuos slidos y lquidos
generados por la concentracin y cianuracin. La concentracin no es
practicada en cada minay el lector debe tener en cuenta que
relaves, tal como se define ms adelante y son considerados en esta
Gua, estarn asociados nicamente con aquellas minas que la
efectan.Adems, esta Gua est especficamente orientada a los relaves
derivados de la extraccin de metales preciosos (oro, plata) y
metales bsicos (cobre y plomo/zinc o Cu y Pb/Zn), ya que estos
minerales son los que dominan la industria minera peruana en el
futuro previsible. Los minerales polimetlicos son aquellos a partir
de los cuales se extrae una amplia variedad de metales y son
usualmente altos en minerales sulfurados, tal como la pirita. Otros
relaves tales como aquellos derivados del hierro y del lavado del
carbn no se discuten aqu, pero muchos de los mismos principios son
aplicables.a) Origen y Produccin de Relaves de Concentradoras El
proceso de concentracin comienza con el chancado del mineral
proveniente de la mina hasta tamaos de partculas generalmente en el
rango de centmetros o milmetros. El mineral chancado es luego
reducido a tamaos menores a un milmetro, en grandes tambores
rotatorios clasificados como molinos de bolas, molinos de varillas
y molinos semi-autgenos (SAG). Se agrega agua al mineral molido y
el material permanece en forma de lodo (pulpa) a travs del resto
del proceso de extraccin.El siguiente paso es llamado comnmente
flotacin. La flotacin opera sobre el principio de que partculas
individuales que contienen el mineral que se desea extraer son
hechas receptivas selectivamente, a pequeas burbujas de aire que se
adhieren a estas partculas y las elevan a la superficie de un
tanque agitado. Las espumas que contienen estas partculas valiosas
son retiradas de la superficie, procesadas, y secadas para
transformarse en concentrado, este producto final de la
concentradora, es embarcado a la fundicin para su refinacin. Entre
tanto, las partculas de desecho que quedan constituyen los relaves.
Despus de recuperar algo del agua del proceso en tanques
apropiados, conocidos como espesadores, los relaves son bombeados
al lugar destinado para su almacenamiento. Para el hierro
(magnetita) la concentracin precede a la flotacin, la que entonces
extrae los sulfuros de hierro del concentrado de magnetita y la
descarga como relaves.Una variacin de este proceso es mucho ms
comnmente utilizada para los minerales de oro y plata. Los procesos
de chancado y molienda se realizan en forma similar excepto que
usualmente cuando se realizan hasta un tamao ms fino a fin de
mejorar la recuperacin de granos microscpicos de mineral. Para
incrementar el pH hasta alrededor de 11 se agrega cal y la
posterior adicin de cianuro disuelve el oro y la plata. En el
proceso convencional de cianuracin, la solucin de cianuro que
contiene los metales disueltos es separada de los relaves a travs
de una decantacin en contra-corriente (CCD). La solucin final es
diluida reduciendo las concentraciones de cianuro y descargada con
los slidos de los relaves. Los procesos similares, carbn en pulpa
(CIP) y carbn en lixiviacin (CIL) aaden carbn al mineral molido
como una forma de recuperar el oro y la plata de la solucin
cianurada. Mientras que los relaves slidos CIP y CIL son los
mismos, las concentraciones de cianuro en el lquido efluente que
acompaa a los relaves son ms altos que los obtenidos con CCD.Para
propsitos de esta Gua, la comprensin de los detalles de las tcnicas
del proceso no es esencial pero ser muy til para anticipar las
caractersticas fsicas y qumicas de los relaves producidos por una
concentradora particular. Estas tcnicas generales de procesamiento
proporcionan las bases para definir los relaves que se consideran
aqu.Otros Residuos SlidosDesmonte de mina: es roca extrada durante
el minado para tener acceso al mineral. En las minas subterrneas,
este material es usualmente de tamao menor que 20 cms. y las
cantidades llevadas a la superficie son comparativamente pequeas.
El desmonte de las minas a tajo abierto es mucho ms grueso, su
rango de tamao va desde un metro hasta polvo y las cantidades
producidas pueden ser bastante grandes, llegando a menudo hasta dos
a cuatro veces la de los relaves. Aunque las prcticas de manejo
para este tipo de material est fuera de los lmites de esta Gua, se
puede decir que la estabilidad de los echaderos de la mina son rara
vez un problema excepto en ciertos casos que involucran climas
hmedos o cuando se introducen fluidos; cuando el echadero contiene
arcillas o material inusualmente fino, o cuando existen suelos
arcillosos en los cimientos del echadero (Zovodni, et. al., 1984;
Dawson, et. al., 1992; Broughton, 1992; Proceedings, 1986). El
desmonte de minas es importante en el contexto del manejo de
relaves porque puede proporcionar material de buena calidad para la
construccin del dique de una presa superficial. Los desmontes de
mina pueden ser, sin embargo, una fuente potencial de drenaje cido
y comparte con los relaves mucho de la tecnologa relacionada con
ARD.Residuos o Desmontes de Pilas de Lixiviacin, son aqullos que se
derivan de un tipo de extraccin mineral que consiste en que al
mineral, chancado o no, se le aade soluciones de cianuro para oro o
cido sulfrico para cobre por medio de una irrigacin superficial o
por infiltracin. Un proceso relativo al cobre, dump leaching,
involucra aadir solucin de cido sulfrico a botaderos de desmonte.
Estos procesos tienen caractersticas especiales y tecnologa que no
se discuten aqu.Escorias, resultan del enfriamiento de residuos
fundidos derivados de la fundicin de concentrados de metales
bsicos. Las escorias de fundicin pueden contener metales tales como
arsnico, cadmio, y plomo en concentraciones potencialmente
txicas.Los Relaves de Placeres o Lavaderos, son producidos por
operaciones de dragados de oro y menos comnmente en el dragado de
minerales de estao. Este material es usualmente del tamao de grava
gruesa o mayor y est desprovisto de nutrientes o material capaz de
formar suelos. Los asuntos ambientales involucran problemas de
sedimentacin y revegetacin en los arroyos los cuales son especficos
para estos materiales. El contenido de mercurio de los residuos
tanto de grandes dragas como operaciones en pequea escala en la
selva peruana son motivo de gran preocupacin.Relaves de Jig, son
producidos por la separacin gravimtrica, casi siempre en combinacin
con la molienda en las operaciones aurferas comunes. Tienen un
tamao mayor que los relaves de flotacin pero en todo lo dems son
similares. La amalgamacin con mercurio es an usada ampliamente para
procesar concentrados gravimtricos de oro en pequeas operaciones
del Per.Relaves de Cianuracin con Aglomeracion y Peletizacin, son
producidos por el retratamiento de relaves de amalgamacin ricos en
oro, mayormente en operaciones muy pequeas a lo largo de la costa.
Los relaves consisten en pelets que van de uno a dos centmetros en
tamao y que son descargados en estado semi seco.Propiedades Fsicas
y EstructuralesLas caractersticas fsicas de los depsitos de relaves
dependen fundamentalmente de la forma hidrulica de su deposicin.
Estas propiedades son importantes para comprender cmo responder el
depsito a la carga, a la infiltracin y al movimiento ssmico.a)
Caractersticas de la DeposicinLos relaves son casi siempre
transportados desde la concentradora a travs de una tubera, en la
forma de pulpa (mezcla de agua y slidos), en concentraciones que
van de 20 a 50% de slidos en peso. En los depsitos superficiales la
pulpa es descargada desde la cresta del dique, sea a travs de
grifos en la lnea de relaves espaciados ms o menos de 10 a 50 mts.
o por una reubicacin peridica del extremo de la tubera de descarga
(Figura 1.1(b)). Conforme los slidos se asientan a partir de la
pulpa descargada, se forma una playa de leve inclinacin que se
extiende desde el punto de descarga hasta la poza de decantacin
donde el agua remanente de la pulpa se acumula para ser recirculada
a la concentradora.En teora, el material ms grueso se asienta
inicialmente a partir de la pulpa, las partculas ms finas se
asientan ms lejos de la playa, y las mucho ms finas, del tamao de
arcillas y limos,se asientan en la poza de decantacin dando lugar
al modelo altamente idealizado de segregacin por tamao y
permeabilidad relativa mostrada en la Figura 1.1(c). Esto crea
zonas de relaves dentro del depsito que estn segregadas por el
tamao del grano y que son conocidas por la siguiente
terminologa:Arenas, arenas de relaves, o relaves arenosos, son
materiales predominantemente ms grandes que 0.074 mm lo que
significa que menos del 50% son ms finos que ese tamao.Lamas, son
predominantemente materiales del tamao del limo, ms del 50% menor
de 0.074 mm. Aunque el modelo conceptual de la Figura 1.1(c) se
aplica usualmente en el sentido ms general, la realidad presenta a
menudo una figura mucho ms compleja. El grado actual de segregacin
por tamao de partcula vara notablemente tanto dentro de un depsito
dado como de un depsito a otro, de acuerdo a factores tales como la
fineza de molienda, el contenido de slidos, el caudal y pH de la
pulpa descargada. Estos mismos factores influencian el talud y la
densidad in-situ de los relaves y han sido materia de estudio por
varios investigadores (Coinlin, 1989; Kupper y Asociados en 1922a,
b; Abadjiev, 1985; Bolt, 1988; Fourie, 1988). En la mayora de los
depsitos en operacin el tamao y ubicacin de las pozas de decantacin
vara, y el mtodo de descarga por grifos y la ubicacin de la
descarga cambia, de tal manera que la arena y las zonas intermedias
que se muestran en la Figura 1.1(c) pueden resultar escasamente
diferenciadas con depsitos notablemente heterogneos conformados por
estratos horizontales de arena y lamas.
LOCALIZACION Y DISEO DE DEPOSITOS
SUPERFICIALESConvencionalmente, los embalses en superficie han sido
mtodos elegidos en la industria minera para el manejo de relaves
debido a factores econmicos y a la costumbre. Los captulos
anteriores han dejado en claro que las condiciones peruanas
requieren una evaluacin cuidadosa de los mtodos alternativos de
disposicin de relaves, pero, el represamiento en superficie parece
que continuar jugando un rol importante, sino principal, para la
mayora de las minas existentes y nuevas en el pas.Asegurar la
integridad de las presas o depsitos de relaves, es la piedra
fundamental para alcanzar la estabilidad tanto fsica como qumica en
el manejo de relaves. Convencionalmente, esto solo es cuestin de
aplicar principios muy bien fundamentados y reconocidos de
ingeniera de diseo. Pero en el Per esto puede ser excepcionalmente
difcil debido a la severidad y extremos en la topografa, clima y
los riesgos naturales que se encuentran en el pas. Mucho mayor
nfasis debe darse a la eleccin inicial del lugar y al esquema del
embalse; puede ser tcnica y econmicamente imposible corregir ms
tarde errores iniciales en la eleccin del lugar, lo cual puede
continuar amenazando la integridad del embalse a travs de la
operacin y por mucho tiempo despus de su clausura. El diseo y
seleccin adecuados del lugar para ubicar un embalse de relaves, no
puede estar garantizado sin una evaluacin profunda de los factores
geolgicos, geotcnicos, hidrolgicos y geoqumicos efectuada por
especialistas en estos campos.Para propsitos de este captulo, se
asume que los relaves son descargados hidrulicamente como una
pulpa, de acuerdo a las prcticas convencionales descritas enel
Captulo I. Lo que hay que determinar es entonces el esquema, la
configuracin y la ubicacin ms conveniente para la presa. Las
siguiente informacin es la mnima requerida para resolver este
punto, para cada alternativa de ubicacin de embalse: Mapeo
topogrfico preciso del lugar de embalse (con intervalos de
contornos no mayores a un metro) y de la totalidad de la cuenca del
drenaje tributario. Acceso a la informacin sobre la propiedad y
aspectos legales. Ubicacin del cuerpo mineralizado, ubicacin de los
botaderos, ubicacin de la concentradora, y perforaciones por debajo
de los lugares proyectados para el embalse. El tonelaje de relaves
a ser producidos por la concentradora durante la vida completa de
la mina. La clasificacin por tamao y la gravedad especfica de los
relaves. Caractersticas qumicas de los relaves y de los efluentes
de la concentradora (pruebas de envejecimiento). Potencial ARD de
los relaves (Pruebas ABA1). Media anual de precipitacin y
evaporacin, y estimados de valores extremos de precipitacin.
Informacin geolgica e interpretaciones de las condiciones de la
roca y suelos a partir de estudios aero-fotogrficos,
reconocimientos del terreno y excavaciones de prueba.Toda esta
informacin es necesaria antes que la seleccin del lugar y las
decisiones de diseo sean terminadas y documentadas para un nivel
adecuado de estudios de impacto ambiental o similar. En realidad,
la informacin ser generada a travs del proceso de planeamiento, y
las preferencias iniciales acerca de la ubicacin del embalse de
relaves, se establecen a menudo en los primeros momentos de la
evaluacin de la factibilidad econmica de la mina, o sea cuando poca
o ninguna de la informacin ha sido an obtenida o evaluada. Cuando
se presentan los problemas de ubicacin, a menudo es debido a que
las decisiones sobre la ubicacin y el presupuesto de capital para
el proyecto han sido obtenidos demasiado pronto, sin contar con
informacin adecuada que permita considerar las alternativas de
ubicacin, diseo, o mtodos de disposicin y aun cuando la misma
informacin en desarrollo indica la necesidad de hacerlo as.La
ubicacin y el diseo deben, por lo tanto, ser procesos iterativos
que comienzan con criterios muy generales, basados en
configuraciones y consideraciones que son refinados o revisados
drsticamente conforme la informacin es generada y el proceso
avanza.Idealmente, por lo menos tres o ms ubicaciones para el
embalse de relaves deben evaluarse simultneamente y al mismo nivel
de detalle, hasta que la informacin sobre todos los factores
relevantes sea adecuada y suficiente para demostrar la superioridad
de un lugar sobre los otros y para documentar en su totalidad las
razones para esta preferencia.
1. Factores TcnicosPosteriormente se describen varias categoras
de factores tcnicos y su influencia sobre la ubicacin y el diseo
del embalse. Estas se enumeran en el orden en el cual son
usualmente consideradas, sin que ello refleje, necesariamente, su
importancia relativa.a) Caractersticas de la Mina y de la
ConcentradoraLa ubicacin de los depsitos de relaves tan cerca como
sea posible de la concentradora (usualmente dentro de 5 a 10 kms) y
por debajo de ella en elevacin, minimiza los costos de la tubera de
relaves y de retorno del agua y tambin los costos de bombeo. Desde
un punto de vista ambiental, puede ser mejor localizar los impactos
mineros dentro de la misma rea, y las tuberas de relaves ms cortas
reducen el riesgo de derrames por rotura de tubera. En terreno
extremadamente accidentado, sin embargo, las distancias hasta
lugares planos convenientes pueden ser de ms de 30 kms. Los
instrumentos de la concentradora sensibles a la presin se emplean
para cerrar automticamente las tuberas de relaves en la
eventualidad de rupturas, con zanjas y diques construidos para
contener los derrames a lo largo del alineamiento de la
tubera.Dentro del rea de ubicacin, la adquisicin de la propiedad y
las limitaciones al acceso legal, deben ser resueltos, pero estas
consideraciones no deben ser factores excluyentes en los pasos
iniciales de la evaluacin. El embalse no puede ser construido sobre
un cuerpo mineralizado actualmente reconocido o con futuro
potencial, y la perforacin de descarte es requerida para evitar
esta posibilidad. Sera deseable ubicar el embalse cerca de los
botaderos de la mina si otros materiales para la construccin de la
represa de relaves no estn disponibles o escasean. Varias minas
subterrneas en el Per, tienen sus depsitos de relave a menos de 0.5
km. de la planta y/o la mina.b) Capacidad en VolumenLas ubicaciones
identificadas individualmente o en conjunto, deben tener suficiente
capacidad para suministrar almacenaje a los relaves a lo largo de
toda la vida de la mina, teniendo en mente criterios econmicos y
prcticos relacionados al relleno de la presa, a la desviacin del
agua superficial y al recubrimiento del embalse si es que esto
fuera necesario. Este criterio es ms difcil de satisfacer en
terrenos de inclinacin pronunciada. Por razones prcticas, econmicas
y de construccin, las alturas de las represas deben limitarse a
aproximadamente 70 a 100 mts. Y el incremento anual en la elevacin
del dique, deben ser de 5 a 10 mts. En otros casos, podrn requerir
varios embalses por separado. Cuando se requiera un recubrimiento
del embalse para el control de infiltraciones, ninguna parte de los
taludes del embalse deber ser ms inclinada que 3H:1V2 .La
optimizacin econmica de la configuracin de un embalse con
recubrimiento es importante, y represas ms altas se justifican
econmicamente pues reducen el rea del embalse, y por lo tanto el
costo de los recubrimientos.c) HidrologaDe todos los factores que
influencian la estabilidad fsica de un embalse durante el perodo de
post-clausura, la hidrologa es probablemente el ms importante. An
durante la operacin, el desborde por inundaciones ha causado cerca
del 20% de todas las fallas documentadas en las represas de relaves
(USCOLD, 1994). En el Per, los riesgos de desborde hidrolgico son
aparentemente ms severos que en cualquier otro lugar debido a las
condiciones climticas extremas combinadas con la ausencia de amplia
informacin hidrolgica. Esto implica definitivamente que la
localizacin para minimizar las corrientes de aguas superficiales
deber ser enfatizada contra la dependencia basada en aspectos de
ingeniera tales como derivaciones y canales de desage, teniendo en
cuenta de manera especial las condiciones de post-clausura. Estas
recomendaciones son an ms importantes para las minas ubicadas en
los Andes y la Selva Alta.La localizacin para minimizar la
afluencia de aguas superficiales y de lluvias al embalse tambin
influencia la necesidad de descargar agua del embalse, y por lo
tanto afecta la extensin del tratamiento de agua si la naturaleza
qumica del efluente de la concentradora lo amerita. La necesidad de
descargar agua se determina por los flujos calculados en un balance
de agua segn su afluencia menos la combinacin de salidas de lquido
y la capacidad de almacenamiento. El almacenamiento se debe
principalmente al agua contenida en los espacios vacos que existen
en los relaves depositados, mientras que los flujos de salida
incluyen la evaporacin, retorno del agua a la concentradora, e
infiltracin.Los flujos de entrada se obtienen del agua presente en
la pulpa del relave y de las corrientes superficiales. Aun cuando
se disponga de informacin confiable, el balance de agua para
cualquier ao puede desviarse notablemente de los valores calculados
en base a condiciones promedio, debido a variables de operacin,
variaciones climticas, y dificultad en factores estimativos tales
como infiltracin, deshielos, y reas de las pozas de evaporacin de
agua. Adems de las consideraciones de estabilidad fsica, la
localizacin para minimizar la afluencia de aguas superficiales es
de inters econmico para la operacin de la mina pues elimina la
necesidad de descargas del embalse y del tratamiento de aguas, o en
todo caso reduce la capacidad de tratamiento si este fuera
necesario.La minimizacin de flujos de entrada se puede lograr con
slo localizar el embalse lo ms cerca posible, a la lnea de cumbre
del valle considerado, minimizando, de este modo el rea de captacin
de las aguas de escorrenta que drenan sobre el embalse, tal como es
ilustrado en laComo regla emprica se debe tratar que la relacin del
rea total de captacin al rea superficial del embalse sea menor de 3
en todo momento, y en ningn caso mayor a 5. El embalse no deber ser
nunca construido a travs de un arroyo permanente, o en una quebrada
seca afectada por huaycos, como se explica ms adelante.d) Factores
GeolgicosLos peligros geolgicos adquieren mayor importancia en los
depsitos de relaves localizados en el Per que en los ubicados en la
mayora de los dems pases. Los Andes peruanos se encuentran entre
las montaas ms jvenes del mundo, continan su crecimiento an hoy da,
y los procesos de desplazamiento de masas de todo tipo ocurren a un
ritmo geolgico rpido. La Geomorfologa en el Per no es tanto un
asunto de caractersticas antiguas sino que representa procesos
activos y en accin permanente.Las caractersticas geolgicas del
lugar afectan la estabilidad fsica del embalse y la movilidad de
los contaminantes potenciales y dentro de las aguas subterrneas.
Algunas condiciones geolgicas adversas pueden ser mitigadas con un
diseo de ingeniera apropiado (a veces costosas) si es que stos no
son muy severos, pero hay otros donde es mejor evitarlos,
trasladndose a lugares alternativos. Como mnimo se requiere un
anlisis detallado por medio de aerofotografa estereogrfica,
reconocimiento en el terreno y por lo menos unas pocas excavaciones
de prueba para proporcionar informacin relacionada con la ubicacin.
La profundidad, direccin del flujo, gradientes, y usos actuales de
las aguas subterrneas, son tambin evaluados como parte de los
estudios ambientales bsicos, pero si no fuera as, habr que realizar
perforaciones para completar los estudios de ubicacin.Las
condiciones del suelo y de la roca, que pueden afectar en forma
negativa a la estabilidad fsica, necesitan ser identificadas junto
con la extensin y profundidad de cualquiera de esos depsitos. Esto
incluye depsitos susceptibles a la licuefaccin como los de arenas,
limos o gravas, que estn saturados o podran estarlo bajo la
influencia de la infiltracin del embalse; la turba (hallada en el
Per en sus terrenos andinos glaciales), y las arcillas saturadas
independientemente de su rigidez. Las caractersticas del diseo de
la presa para resolver los problemas de estabilidad originados por
estos materiales, incluyendo la excavacin y remocin, pueden tener
una influencia importante sobre las decisiones de ubicacin, y ms
tarde, en los costos de manejo del relave si es que no son
identificados durante la etapa de seleccin del lugar. Comentarios
similares se aplican a los suelos sensibles a la humedad, en las
regiones ridas y semi-ridas que son susceptibles de colapsar cuando
se saturan. Los sitios asentados sobre suelo o roca que contienen
extensos depsitos de material soluble como el yeso, as como
aquellos que estn ubicados sobre calizas solubles deben evitarse de
todos modos.Otros riesgos geolgicos incluyen las avalanchas y
deslizamientos. Los deslizamientos activos o las caractersticas
peri glaciales relacionadas, son a menudo identificadas durante el
reconocimiento geolgico y deben ser evitadas, sea por debajo o por
encima del embalse. El potencial para grandes avalanchas de roca
puede ser indicado a veces por evidencia geolgica de ocurrencias
pasadas y derivadas de la evaluacin del terreno. Los cauces de las
avalanchas de nieve son generalmente obvios; ellos tienen un pequeo
efecto sobre la estabilidad de embalse como tal, pero pueden
significar una molestia importante para la operacin y el acceso al
depsito.Uno de los riesgos ms comunes y serios desde el punto de
vista geolgico, especialmente en la costa y sierra del Per, son los
derrumbes de material de rpido desplazamiento o flujos de lodo
llamados huaycos, que ocurren en quebradas. Entre 1925 y 1982
hubieron 4,300 huaycos registrados, 10 veces ms que las
inundaciones, deslizamientos de tierra y avalanchas, combinadas
(ONERN, 1986), haciendo de ellos el riesgo natural posiblemente ms
serio del Per, adems de los terremotos. Marticorena (1991) describe
varios huaycos destructivos recientes, incluyendo uno en 1981 que
embals el Ro Rmac en el punto denominado Verrugas, al Este de Lima.
No muy lejos de all, un huayco en 1983 destruy dos pequeos
represamientos o embalses de relaves que haban sido construidos a
travs de una quebrada. Las reas susceptibles a los huaycos pueden
ser identificadas por la naturaleza distintivamente estratificada
de los depsitos de huaycos expuestos o mediante pozos de prueba
abiertos en la zona. Tales exposiciones sugieren que en muchas
quebradas, los huaycos pueden ser ms frecuentes que las
inundaciones, con materiales generados a grandes mayores
elevaciones por escorrentas que nunca alcanzan el fondo de la
quebrada agua.No hay diseo prctico de ingeniera que pueda ser
considerado para proteger los embalses de relaves contra los
efectos de huaycos, por lo cual las reas potencialmente afectadas
deben ser identificadas durante los estudios de ubicacin del
depsito, y evitadas. Las experiencias en el Per debidamente
documentadas muestran que los deslizamientos de tierras que
embalsan la parte alta de las reas de drenaje por medio de huaycos
u otros tipos de deslizamientos pueden tambin amenazar los embalses
a travs de las brechas abiertas por las olas de inundacin,
especialmente durante el perodo posterior a la clausura.2. DISEO DE
LOS DEPSITOSa) Desarrollo de Celda Simple y MltiplePara un sitio
determinado, es posible desarrollar el embalse de dos modos y a
medida que se lleva a cabo la deposicin del relave. La totalidad
del lugar puede ser utilizada desde el comienzo (generalmente,
mientras se va levantando el dique y conforme el embalse crece en
altura, como se discutir en los siguientes captulos), o puede
iniciarse utilizando porciones ms pequeas del lugar, y luego
expandindola lateralmente mediante la construccin de nuevos
segmentos o celdas de embalse, a medida que las primeras quedan
colmadas de relaves. Los embalses mltiples, ya sea en el mismo o en
diferentes ubicaciones, pueden considerarse como la nica opcin
factible para la accidentada topografa peruana.El desarrollo
secuencial de las celdas mltiples requiere finalmente ms material
de relleno y el costo total para la construccin del dique resulta
mayor, pero esto se contrarresta con muchos beneficios econmicos y
ambientales. Econmicamente, porciones importantes de los costos de
construccin del embalse se difieren y distribuyen a lo largo de la
vida del proyecto, y si se toma en cuenta el valor actual neto habr
muy poca o ninguna penalidad econmica por el costo de la
construccin adicional que requiere la represa. Igualmente
importante es la reduccin del costo de capital inicial de tal
manera que la mayor parte del costo del embalse pueda ser
financiado por operaciones de flujo de caja en oposicin a prstamos
o financiamiento interno. Estas consideraciones son particularmente
significativas cuando los embalses requieren recubrirse con forros,
lo cual puede hacer que el manejo de relaves requiera una porcin
sustancial del costo total del proyecto. Parish (1990) mediante el
anlisis financiero de varios escenarios de desarrollo minero mostr
con referencia a todos los costos ambientales, que las utilidades
del proyecto dependan fundamentalmente del costo inicial de
construccin de las facilidades requeridas. El desarrollo de
embalses de celdas mltiples puede ser entonces una forma efectiva
de reducir este componente.Desde un punto de vista ambiental, las
celdas mltiples reducen la infiltracin al disminuir el rea de agua
empozada en cualquier momento, y ello tambin reduce las prdidas de
agua por evaporacin en los climas secos. La rehabilitacin del
terreno puede ser, por otro lado, realizada por etapas, comenzando
con las celdas llenadas al comienzo de la vida del proyecto, y
ofreciendo por lo tanto la oportunidad para pruebas, monitoreo,
modificaciones y para demostrar la factibilidad de aspectos de la
rehabilitacin tales como revegetacin o control del ARD antes de que
se produzca la imple-mentacin a toda escala que requiere el perodo
de clausura. Esta restauracin por etapas reduce tambin el rea
afectada por los relaves en cualquier momento del proyecto. Durante
la operacin el monitoreo del desarrollo ambiental puede ser
utilizado para indicar la necesidad de modificaciones en la
operacin o en el diseo de las celdas futuras; por ejemplo, el
monitoreo de las aguas subterrneas de la celda inicial puede servir
para evaluar la necesidad de recubrimientos internos de las
subsiguientes celdas o para calibrar modelos numricos de transporte
de contaminante en una forma ms exacta que cualquier anlisis
predictivo por s solo.b) Configuraciones de los EmbalsesVarios
esquemas de configuracin pueden usarse, dependiendo de los aspectos
topogrficos e hidrolgicos del lugar. Muestra la configuracin de
dique en anillo tanto en su forma de celda nica como mltiple. Esto
se usa en terrenos planos donde las depresiones topogrficas para
minimizar el relleno del dique o no estn disponibles o son
deficientes. Estas configuraciones de embalses pueden utilizar una
variedad de materiales y procedimientos para el diseo y construccin
de las represas utilizadas para confinarlos.Efectos y Causas de las
Fallas en las Presas de Relavesa) Deslizamiento de los
RelavesCuando los relaves son liberados a travs de una brecha en la
presa del embalse, debido a la inestabilidad del talud, rebose,
terremotos, o cualquiera otra causa, el resultado, en la mayora de
esos casos, es un deslizamiento o falla de flujo de los relaves,
como el mostrado en la En tales caso se libera cerca del 25% del
contenido de los embalses pues los relaves saturados asumen su
estado original de fluido bajo la influencia de las grandes
tensiones inducidas en el depsito por la brecha del dique de
contencin. Movindose como una masa de lodo y desplazndose a
velocidades de 15 a 50 kms. por hora, el deslizamiento de los
relaves constituye el principal riesgo para la vida y seguridad de
estos embalses de relaves. El primer objetivo del manejo de relaves
debe ser la mitigacin de los derrumbes de relaves y sus efectos,
previniendo las fallas en las presas. El riesgo de vida y de la
seguridad tambin depende de la poblacin expuesta aguas abajo.Los
procedimientos basados en el comportamiento de los deslizamientos
observados han sido desarrollados mediante la estimacin de la
distancia que un deslizamiento de relaves puede eventualmente
recorrer en terreno llano o de inclinacin moderada (menos de 5
grados) antes de alcanzar el reposo (Luca, 1981; Lucia, et. al.,
1981; Vick, 1991). Sin embargo, los deslizamientos de relaves ms
destructivos son aqullos que viajan con muy poco aviso a lo largo
de caones muy inclinados y estrechos. La experiencia muestra que
stos deslizamientos continan hasta que alcanzan terreno plano o un
cuerpo de agua estabilizado, y no hay mtodo exacto o confiable para
cuantificar las caractersticas de un deslizamiento de relaves bajo
estas condiciones.b) Causas de Fallas Durante la OperacinMucho es
lo que se puede aprender del examen de las causas de anteriores
fallas en las presas de relaves, y tal estudio ha incluido 106 de
estas fallas reportadas en los Estados Unidos y en otros lugares,
(USCOLD, 1994). El estudio distingue las presas activas de relaves,
o sea aquellas que continuaban recibiendo descargas de relaves
desde la concentradora en el momento de la falla, de los embalses
inactivos o abandonados. Hubieron 47 fallas documentadas de presas
de relaves que operaban activamente con el tipo aguas arriba y 23
fallas de represas de relaves combinadas de los tipos aguas abajo,
de lnea central y de retencin de agua. Las causas de las fallas de
las presas en operacin en estas dos categoras, son presentadas a
continuacin. Para estas presas en operacin, es aparente que la
contribucin relativa de las varias causas de fallas son
sustancialmente diferentes entre las presas del tipo aguas arriba y
los otros tipos. Claramente, los terremotos y la estabilidad del
talud o dique son las principales causas en los tipos aguas arriba,
durante el perodo de operacin. Ninguna causa singular predomina
para otros tipos, aunque las fallas por infiltracin (incluyendo el
socavamiento) son de alguna manera ms importantes que otras.Causas
de Fallas Despus de la ClausuraUn cuadro totalmente diferente
emerge cuando consideramos las fallas posteriores a la clausura de
operaciones causadas por las presas de relaves inactivas. Estas
represas inactivas son aquellas que no reciben relaves de la
concentradora y que no retienen o colecten permanentemente agua
superficial. Aunque no hay suficiente informacin para diferenciar
fallas de presas inactivas de acuerdo con el tipo de presa, las
causas de las fallas se muestran a continuacin
Datos de produccin de relaves de Antamina Antamina es un
complejo minero polimetlico que produce concentrados de cobre,
zinc, molibdeno, y concentrados de plata y plomo. Est ubicada en el
distrito de San Marcos, departamento de Ancash, a 200 Km de Huaraz
y a una altitud de 4.300 metros sobre el nivel del mar. Tiene una
presa de relaves, con capacidad para 570 Mton (Millones de
toneladas) o 330 Mm3 (Millones de metros cbicos). Antamina sostiene
que la capacidad de la presa de relaves est programada para 23 aos
de vida til. La gigantesca presa de relaves de Antamina, la ms alta
del mundo en su tipo, tendr capacidad para almacenar 570 Mton de
material estril o 330 Mm3 durante los 23 aos de su vida til. 10 De
esta informacin se deduce que Antamina produce:
En este cuadro se ha presentado la estimacin de la produccin
diaria de relaves de la minera Antamina basada en los datos que
exhibe la descripcin de su presa de relaves.
REFERENCIAShttp://www.sernageomin.cl/pdf/mineria/ambiente/construccion_operacion_tranques.pdfhttp://relpas.relpas.cl/relpas/wp-content/uploads/pres2012/FUNDAMENTOS_DE_PROCESAMIENTOS_DE_RELAVES-I.pdfhttp://www.sonami.cl/files/presentaciones/236/03.-%20Depositacion%20de%20relaves%20en%20interior%20mina.pdfhttp://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/DGAAM/guias/relaveminero.pdfhttp://www2.congreso.gob.pe/Sicr/dgp/ciae.nsf/vf07web/BA9A77F64A43DBDC0525780E0070D202/$FILE/IT021_04011111.pdf