Análisis de consolidación y secado de relaves para evaluar mejoras de recuperación de aguas en tranques de relave convencionales operados con celdas interiores

Abstract

Debido a la creciente tasa de producción de cobre en Chile junto a una tendencia a la baja de ley del mineral, la producción se traduce en mayores toneladas de material procesado implicando mayores consumos de agua en la industria. Por otra parte, las faenas mineras, que habitualmente se emplazan en zonas áridas del país, se enfrentan a estrictos estándares medioambientales que buscan un mayor control y regulación del uso de agua fresca para propósitos industriales; lo que fomenta el uso de nuevas estrategias y/o tecnologías orientadas a reducir el consumo de agua fresca. El presente trabajo tiene como principal objetivo evaluar posibles mejoras en la recuperación de agua para la gran minería chilena del cobre asociadas a la elección de distintas secuencias de operación de un tranque de relaves convencional dividido en celdas interiores. Este trabajo explora estrategias para la reducción de las pérdidas de agua en la cubeta de los tranques de relaves, de forma de incrementar la recuperación de agua desde la misma. Las pérdidas en la cubeta, que disminuyen la recirculación de aguas, se asocian principalmente al atrapamiento de agua en los poros del relave depositado y la evaporación; fenómenos asociados a la sedimentación, consolidación, secado y resaturación de relaves, y que en este trabajo se evalúan a partir de datos de ensayo de laboratorio de un relave de cobre típico de gran minería Chilena, la modelación en diferencias finitas mediante CONDES0 del fenómeno de consolidación y la modelación en elementos finitos mediante SEEP/W de la etapa de secado y resaturación. La evaluación del caudal potencial a ser recuperado desde la laguna de aguas claras se estudia para un tranque de relaves de 10 km2 dividido en seis celdas de 1.66 km2 para tres secuencias operacionales de depositación que corresponden a una depositación de siete días por celda, 14 días por celda y 28 días por celda para una producción de 100.000 ktpd de relaves durante un periodo de un año. Los resultados obtenidos indican que una operación de depositación con mayor cantidad de días por celda se transforma en una alternativa que permite generar un mayor caudal de recuperación mientras que el agua atrapada se mantiene alrededor del 50% para todos los planes operacionales. Sin embargo, una mayor cantidad de días de depositación por celda requiere una celda más alta y con mayor volumen de obras de contención lo que puede estar asociado a mayores problemas de estabilidad.