Rendimiento de nanofiltración para el tratamiento de aguas de cubetas de tranques de relaves de minería de cobre en Chile

Abstract

La creciente crisis hídrica ha obligado a la industria minera a repensar las rutas tradicionales del proceso, como por ejemplo, el uso de agua. Por la masividad y huella ambiental de la concentración de minerales sulfurados, este trabajo pone foco en una alternativa de gestión del recurso para dicha operación. El objetivo es evaluar un sistema de tratamiento de aguas mediante nanofiltración, mediante pruebas en una planta piloto, circulando agua recuperada de dos tranques de relaves de la empresa Codelco (Tranque Ovejería y Talabre) para alcanzar estándares de calidad de agua con fines de reuso, con foco en reuso agrícola. Para poder implementar el sistema, se hace necesario estudiar el proceso minero detrás de la formación y composición de relaves, relacionando sus factores determinantes y el impacto que tienen sobre la composición del agua. Estas, en general presentan problemas con la presencia de sulfatos, de arsénico, molibdeno y otros metales, por la formación de oxianiones en las aguas alcalinas a partir de minerales primarios y remanentes en el agua del proceso. La metodología consiste, en primer lugar, de una amplia revisión bibliográfica en donde se identifican los factores relevantes en la composición de las aguas de relaves. Se cuentan con dos aguas de relaves como casos de estudio usados en las pruebas experimentales que pretenden evidenciar cómo interactúan los factores mencionados en ambos relaves en específico. Y en segundo lugar, efectuar pruebas en una planta piloto con dichas aguas bajo distintas condiciones de presión, evaluando los resultados en función de la Norma Chilena 1333. Del análisis del estado del arte indicado, se concluye que el dominio de la actividad minera se concentra en el ``Cinturón Volcánico del Pacífico'' y es donde se produce la mayor cantidad de relaves, con la minería del cobre la principal responsable de ello. Las aguas de estos relaves contienen una gran cantidad de iones y oxianiones tales como As o Mo, así como gran concentración de sulfatos. En cuanto al rendimiento del proceso propuesto, NF, se concluye que el método es efectivo en cuanto a la eliminación de iones de las aguas, pero insuficiente para reuso agrícola, la eliminación de sulfatos en Ovejería y Talabre alcanza modestos resultados (60-70% de rechazo y 90%, respectivamente) y el arsénico en Talabre, si bien alcanza sobre el 95\% de rechazo, no logra bajar la concentración a la estipulada por la norma. El pH y la conductividad logran valores aceptables en Ovejería, pero en Talabre está en el límite la norma. Se sugiere complementar este proceso con otros sistemas tratamientos integrados que ayuden a la eliminación de estos iones conflictivos.