Modelamiento geometalúrgico de consumo de agua en procesamiento de minerales

Abstract

La industria minera enfrenta un gran desafío debido a la escasez de agua. En los próximos años se espera un crecimiento considerable en los volúmenes de minerales sulfurados a procesar, conllevando un aumento de la demanda de agua necesaria para su tratamiento. El consumo de agua fresca depende fuertemente de las propiedades del mineral a tratar como también de la cantidad que se puede recuperar y recircular al proceso. Parte de las pérdidas de agua se pueden asociar a la operación del depósito de relaves y a la evaporación que se produce debido a las condiciones climáticas. Este trabajo explora, a través de la modelación geometalúrgica y la simulación, el efecto de las propiedades del mineral y las condiciones climáticas sobre el consumo de agua en una planta de procesamiento genérica ubicada en una región árida. Para esto se construyó una herramienta de simulación modular que permite representar el procesamiento de un mineral caracterizando el concentrado y relave generados, junto con la estimación de la cantidad de agua requerida para su tratamiento. Adicionalmente se realizó una estimación de la mezcla de mineral generada por la planta, lo que permite tener un entendimiento más acabado de la composición de los productos formados. Se implementó un modelo de balance de agua desde el depósito de relaves permitiendo incorporar parámetros operacionales e información climática (radiación, temperatura, velocidad del viento, humedad, etc.). Mediante la integración de los modelos se estimó el consumo de agua por tonelada de mineral tratado. Los resultados muestran que el consumo de agua depende de la estacionalidad variando a lo largo del año. De esta forma se generó un vector de información que comprende el consumo de agua y su recuperación esperada para la operación conjunta de la planta y el depósito de relaves. Se discute la oportunidad de incorporar esta información como parte del modelo de bloques y como esta impacta la planificación minera. Se propuso un ejemplo de plan minero simplificado para distintas unidades geológicas mineras, mostrando que el consumo de agua tiene un efecto directo en su evaluación. Se observó que la estrategia de procesamiento para minimizar el consumo de agua consiste en tratar el mineral con mejores recuperaciones de agua durante los meses de mayores pérdidas por evaporación, sin embargo esto conlleva a un menor beneficio económico. Se aprecia una ventaja al utilizar una metodología geometalúrgica incorporando información meteorológica para estimar los requerimientos de agua para cada bloque en el modelo de bloques de la mina, permitiendo explorar el efecto que tiene esta información en el diseño, planificación y operación de la mina y procesamiento.