Jacques Wiertz

Caracterización geoquímica de residuos

mineros para su gestión eficiente y sustentable

South American Network on Acid PreventionSANAP-Chile

Objetivos del taller

Hoy, se gastan importantes recursos, esfuerzos y tiempo encaracterizar los residuos mineros.

Se genera una cantidad creciente de información que permitenestablecer un diagnóstico de la fuente.

Surgen varias preguntas:

• ¿Son realmente necesarias todas estas caracterizaciones?¿Aportan valor?

• ¿Cuáles son las caracterizaciones realmente útiles?

• ¿Qué otra información no están faltando

• ¿Cómo pasar la caracterización a una gestión eficiente delos residuos? ¿Cómo darle un real valor a lacaracterización?

Agenda• 14h30 – 15h00 Bloque 1: Caracterización para la gestión de residuos mineros

Jacques Wiertz, Consultor Medio Ambiente y Minería

• 15h00 – 16h00 Bloque 2: Guía estabilidad química y Planes de cierre

Raquel Charte, Fundación Chile. Criterios utilizados para elaboración de la guía

metodológica para la estabilidad química de faenas e instalaciones mineras.

Jorge Vargas, SERNAGEOMIN. Caracterización y gestión de residuos en los

planes de cierre aprobados/rechazados por la autoridad.

• 16h00 – 16h30 Coffee break

• 16h30 – 17h00 Bloque 3: Nuevas tecnologías de predicción

Anita Parbhakar Fox, The University of Queensland. Tecnologías

geometalúrgicas para la caracterización y gestión de residuos mineros en la cadena

de valor.

• 17h00 – 17h20 ¿Para qué caracterizar residuos?

Bloque de discusión abierta sobre los objetivos y usos de la caracterización geoquímica

de residuos mineros;

• 17h20 – 17h30 Conclusiones y Cierre del taller

Jacques Wiertz

Taller SANAP South American Network on Acid Prevention

Caracterización geoquímica de

residuos mineros para su gestión

eficiente y sustentable

Contexto

• Evaluación de Impacto Ambiental:• Caracterizar los futuros residuos

minero como parte de la caracterización de los impactos

• Definir las medidas de mitigación, reparación o compensación ón

• Compromisos de monitoreo y planes de alerta temprana (PAT)

• Planes de cierre:• Programa de Estabilidad Química (PEQ)

• Análisis de riesgo: caracterizar los residuos y el entorno

• Definir medidas relacionadas con la caracterización

• Compromiso de tratamiento de eventuales drenajes

Marco

geotectón

ico

Tipo de

yacimiento

Sulfuros

y/o

sulfatos

PN Elementos

Intrusivo

Skarns Alto Medio – Alto Au, Fe

Pórfidos

Cu-Au-Mo

Alto Bajo –

Medio

Cu, Mo, Zn

Sn granitoides

y pegmatitas

Bajo – Medio Bajo Sn, W, Fe

Volcánico

continental

Au epitermales SA Medio – Alto Bajo Au, Hg, Fe, Cu,

As, Sb

Au epitermales AC Bajo Medio – Alto Au, Ag

Volcánico

oceánico

Kuroko (VMS) Alto Medio Fe, Au, Pb, Zn,

Ni, Co, Cu

Beshi Alto Medio Fe, Au, Pb, Zn,

Ni, Co, Cu

OfiolíticoCromita

“podiform”

Medio Medio – Alto Cr, Pt

Sedimentario

MSV Zn – Pb Alto Alto Zn, Pb, Cu, Fe,

Cd

Estratiforme Cu Alto Bajo –

Medio

Cu, Fe, Co

Fuente – Ruta – Receptores

Precipitaciones

Escurrimiento

Flora y fauna

Agua superficial

InfiltracionesAgua subterránea

Viento

• Ley: Situación de control en agua, en aire y en suelo de las características

químicas que presentan los materiales contenidos en las obras o depósitos de una faena minera, cuyo fin es evitar, prevenir o eliminar, si fuerenecesario, la reacción química que causa acidez, evitando el contacto del agua con los residuos generadores de ácidos que se encuentren en obras y depósitos masivos mineros, tales como depósitos de relaves, botaderos, depósitos de estériles y ripios de lixiviación.

• Guía: Se entenderá que una instalación minera se encuentra estable químicamente cuando, en su interacción con los factores ambientales, no genera impactos que impliquen un riesgo significativo para la salud de las personas y/o para el medio ambiente.

Estabilidad Química

Ley

Guía

Características físicas, químicas y mineralógicas de los materiales

Características climáticas, geológicas, hidrológicas de la zona

Caracterización

Residuos Entorno

Preguntas:• ¿Qué predicción necesitamos? (alcance espacial y temporal) • ¿Cuál es la información relevante para predecir los potenciales impactos ambientales?• ¿Cómo obtener esta información?

Problemas frecuentes:• Tengo mucha información pero no sé como aprovecharla• La información disponible es irrelevante• La información está en un formato inadecuado y requiere ser reprocesada• La información está en manos de otros

Caracterización

• Composición química

• Composición mineralógica

• Potencial de generación de drenaje ácido

• Geodisponibilidad de los metales

Caracterización geoquímica

Concepto de Geodisponibilidad

Metal Total

Geo-disponibilidad

Acceso a la meteorización

Suscpetibilidad a la meteorización

Dispersividad

física

Mobilidad

química

Plantas Animales

Biodisponibilidad

Toxicidad

Alta

Baja

Co

nce

ntració

n

Fue

nte

Tran

spo

rte

De

stino

• Objetivo 1: Clasificar• Potencial Generadores (PAG)

• No Generadores (NPAG)

• Inciertos

• Objetivo 2: Confirmar reactividad• Características propias del material

• Características del entorno

• Objetivo 3: Caracterizar los drenajes• ¿Cuándo se pueden producir el drenaje?

• ¿Con qué características?

Potencial de generación de drenaje ácido

La caracterización de residuos es un proceso continuo que interviene en las diferentes etapas del ciclo minero:

• Levantamiento de información en una etapa muy temprana del proyecto (etapa de exploración) SEIA

• Información registrada durante la operación y planificación del cierre Compromisos RCA

• Información para el cierre de los depósitos de residuos

Plan de cierre

• Evaluación de pasivos y sitios abandonados

Caracterización

Estériles

• La exploración centrada en minerales; pocas muestras disponibles de estériles

• Reconocimiento temprano de unidades geoambientales (antes del diseño)

• Identificación de posible material “neutralizador”

Relaves y ripios

• Recuperar residuos de las pruebas de flotación y de las pruebas metalúrgicas

Caracterización previa a la operación

• Nuevas tecnologías de caracterización automática de muestras de sondajes:• HyLogging™ systems (CSIRO)

• XRF analyser

Caracterización a partir de sondajes

Estériles

• Muestreo en pozos de perforación

• Caracterizar cada bloque de material enviado a botadero (asociar a UGA)

• Programa de caracterización simplificado: consumo de ácido y sulfuros

• Mantener un registro de botadero: topografía y volúmenes de material

• Pruebas in situ

Caracterización durante la operación

Relaves

• Registro de operación de la planta de flotación (balance metalúrgico)

• Muestreo en planta de ciclones (arenas y lamas)

• Muestreo agua de laguna y drenes

• Registro de crecimiento del depósito

Ripios

• Registro de proceso de lixiviación (balance metalúrgico)

• Muestreo en descarga de pilas

• Solución de lavado

• Muestreo de drenaje

Caracterización durante la operación

Redefinir

unidades

geológicas

nuevo

muestreo

Identificación de los componentes

geológicos.

Programa de muestreo de las unidades

geológicas.

Pruebas estáticas

Evaluar los resultados de DAM

¿Eran representativas las muestras?

Lista de

residuos en

base a plan

minero

¿Existe potencial de DAM?

Diseño preliminar

medidas de control

de DAM

NO

SINO

SI

Pruebas cinéticaInterpretación y

recomendaciones

Fuente: Guía Metodológica para el Cierre de Faenas Mineras, Consejo Minero, 2002.

Descripción y caracterización

Predicción

Evaluación de riesgo ambiental

Caracterización de los residuos

Caracterización del entorno

Prevención ¿Es posible prevenir?Si

No

ControlTratamiento

Evaluación de riesgo residual

Fuente: Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.

Definición de objetivos de la prevención y

control

Identificación de alternativas de

prevención y control

Análisis de factibilidad

Selección de las alternativas

• Criterios sitio-específicos• Vida útil requerida• Otros

• Efectividad• Factibilidad• Costos• Criterios sitio específicos

• Pruebas de laboratorio y pruebas in-situ

• Diseño conceptual

Fuente: Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.

Operación, mantenimiento y

monitoreo

Análisis detallado y diseño de medidas

Implementación

Selección de las alternativas

• Cumplimiento de objetivos de prevención y control

• Riesgo aceptable• Validación

• Control de la efectividad de las medidas

• Optimización y mejoramiento

Implementación • Cumplimiento del diseño

Fuente: Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.

Diseño orientado al cierre

Planificación del cierre

Cierre no planificado

1. Minería secundaria

2. Manejo de material• Minería selectiva

• Manejo selectivo / diferenciado

• Mezclas de materiales / enmiendas alcalinas

3. Micro-encapsulación / pasivación

4. Prevención / control microbiológico

5. Gestión de relaves• Relaves deshidratados: espesados, en pasta, filtrados

• Desulfuración

• Drenaje forzado

Medidas de prevención y control

Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.

6. Control del nivel de agua

7. Desvío cursos de agua

8. Barreras ingenieriles• Sellos• Liners

9. Cubiertas• Cubiertas de suelos: impermeables / store-release• Cubiertas de agua• Cubiertas de materia orgánica• Cubiertas electroquímicas

10. Establecimiento de plantas

11. Facilitar la atenuación natural

12. Co-disposición botaderos / relaves

13. Disposición submarinas de relaves

Medidas de prevención y control

Fuente: Guía Metodológica para la Estabilidad Química de Faenas e Instalaciones Mineras, Sernageomin, Fundación Chile, 2015.

• ¿Como pasamos de la caracterización a la gestión?

• ¿Cuál es la información necesaria y suficiente?

• ¿Cómo escalamos del laboratorio a la faena minera?

• ¿Qué decisiones debemos tomar en base a la información disponible?

¿Cómo le damos valor a la información disponible?

De la caracterización a la gestión

Caracterización Gestión