Investigación en Cierre de Minas Ing. Ricardo Huancaya – César César Carrasco Instituto de Ingenieros de Minas del Perú
ÍNDICE
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
INFOR INF ORMA MACI CIÓN ÓN GENE GENERA RALL INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES LECC LE CCIO IONE NESS AP APRE REND NDID IDAS AS LÍNE LÍ NEAS AS DE INV INVEEST STIG IGA ACI CIÓN ÓN NUEV NU EVO O EN ENFO FOQU QUEE DE CI CIER ERRE RE CONCLUSIONES
ÍNDICE
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
INFOR INF ORMA MACI CIÓN ÓN GENE GENERA RALL INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES LECC LE CCIO IONE NESS AP APRE REND NDID IDAS AS LÍNE LÍ NEAS AS DE INV INVEEST STIG IGA ACI CIÓN ÓN NUEV NU EVO O EN ENFO FOQU QUEE DE CI CIER ERRE RE CONCLUSIONES
1. INFORMACIÓN GENERAL: MINERA LA ZANJA
Tipo de Operación
Tajo Abierto
Inicio de Operaciones
2010
Minerales
Oro y Plata
Lixiviación en Pilas
30,000 TMS por día
Ubicación
Pulán, Santa Cruz, Cajamarca
Certificaciones
ISO 14001, ISO 9001, OSHAS 18001
Altitud
2,800 – 2,800 3,800 msnm – 3,800
Producción a dic-2016 852,068 oz Au
2. INTRODUCCIÓN Inicio Trabajos de Remediación
Investigación en
Nuevo enfoque de Cierre de Minas
1997
Cierre de Minas
2017
Lecciones Aprendidas
3. ANTECEDENTES 1997 – CIERRE CIERRE DE MINA ORCOPAMPA Tipo de Operación Subterránea Minerales
Oro y Plata
Ubicación
Castilla, Arequipa
Altitud
3,800 – 3,800 4,500 msnm – 4,500
PAMA – Medidas Medidas de Mitigación: • •
• •
Fecha de Inicio: Ene 1997 Fecha de Termino: Oct 2000 Aprobado: RD 289-2002-EM/DGM Monto (US$): 1´484,651
3. ANTECEDENTES 1997 – CIERRE DE MINA ORCOPAMPA
Encapsulamiento de depósitos de material estéril
Implementación de Sistemas de Tratamiento Pasivo - Wetland
Encapsulamiento de presas de relave
Clausura de Bocaminas
Revegetación de presas de relave
3. ANTECEDENTES 1997 – CIERRE DE MINA JULCANI Tipo de Operación Subterránea Minerales
Plata y Plomo
Ubicación
Angaraes, Huancavelica
Altitud
4,200 – 4,600 msnm
PAMA – Medidas de Mitigación: • •
• •
Fecha de Inicio: Abr 1997 Fecha de Termino: Dic 2000 Aprobado: RD 298-2002-EM/DGM Monto (US$): 3´385,806
3. ANTECEDENTES 1997 – CIERRE DE MINA JULCANI
Presa de Relaves antes del Cierre
Presa de Relaves después del Cierre
3. ANTECEDENTES 2014 – CIERRE DE MINA TANTAHUATAY Tipo de Operación Tajo Abierto Minerales
Plata y Plomo
Ubicación
Hualgayoc, Cajamarca
Altitud
3,800 – 4,000 msnm
Plan de Cierre de Minas: •
Inversión (US$): 43´631,481
3. ANTECEDENTES 2014 – CIERRE DE MINA TANTAHUATAY
Depósito de Material Inadecuado antes del Cierre
Depósito de Material Inadecuado después del Cierre
4. LECCIONES APRENDIDAS Problemática de los trabajos de cierre realizados
4. LECCIONES APRENDIDAS Problemática de los trabajos de cierre realizados
4. LECCIONES APRENDIDAS Como consecuencia de la implementación de PAMAs y Planes de Cierre tenemos lecciones aprendidas: • •
•
•
Incorporación de tecnología moderna a los procesos. Reducción en la generación de residuos sólidos y líquidos.
•
Cumplimiento de los límites máximos permisibles.
•
POTENCIAR los aciertos
Generación de drenajes ácidos de mina después del cierre de componentes mineros lo que induce al tratamiento permanente. Degradación de los suelos lo que no permite su sostenibilidad en el tiempo. Pobre desarrollo de la vegetación por falta de nutrientes.
MINIMIZAR los desaciertos
4. LECCIONES APRENDIDAS Los problemas en la ejecución de los trabajos de cierre:
4. LECCIONES APRENDIDAS Para corregir estos problemas necesitamos investigar el SUELO, la cobertura VEGETAL y la ROCA generadora de drenajes ácidos:
5. LINEAS DE INVESTIGACIÓN Hemos desarrollado los siguientes trabajos de investigación: Roca
Suelo
Flora
INHIBICIÓN BACTERIANA
PRUEBA DE COBERTURAS
PROPAGACIÓN DE ESPECIES NATIVAS
Objetivo:
Objetivo:
Objetivo:
Inhibir la oxidación microbiana Determinar el tipo de cobertura que de los minerales sulfurados del presente la capacidad de prevenir la depósito de material estéril generación de drenajes ácidos y tenga el generador de acidez menor porcentaje de infiltración, para el material estéril generador de acidez
Proponer un mecanismo de propagación de especies forestales nativas en vivero para la regeneración de bosques
5. INHIBICIÓN BACTERIANA Objetivo: Determinar la solución de riego que ayude a minimizar la generación de DAR
TRATAMIENTO
RIEGO CON
T4
Solución surfactante (Lauril sulfato de sodio) al 0.5mM Solución surfactante (Lauril sulfato de sodio) al 1mM Aguas residuales domésticas tratada previamente Aguas residuales domésticas No tratada
B (Blanco)
Agua natural
T1 T2 T3
5. INHIBICIÓN BACTERIANA Resultados: El nivel de pH óptimo registrado corresponde al tratamiento T4
5. INHIBICIÓN BACTERIANA Resultados: El menor potencial redox registrado corresponde al tratamiento T4
5. INHIBICIÓN BACTERIANA Resultados: La menor conductividad registrada corresponde al tratamiento T2
5. INHIBICIÓN BACTERIANA Conclusiones: La mejor solución para inhibir la generación microbiana de drenajes ácidos son las aguas residuales domésticas tratadas (T3) y sin tratar (T4).
El tratamiento más conveniente sería el T3 (agua residual doméstica tratada) para evitar problemas en la descarga final, por la elevada concentración de coliformes.
5. PRUEBA DE COBERTURAS Objetivo: Determinar la mejor cobertura que minimice/evite la generación de drenaje ácido
5. PRUEBA DE COBERTURAS Objetivo: Determinar la mejor cobertura que minimice/evite la generación de drenaje ácido
5. PRUEBA DE COBERTURAS Objetivo: Determinar la mejor cobertura que minimice/evite la generación de drenaje ácido
5. PRUEBA DE COBERTURAS Vista fotográfica de las columnas para la prueba de coberturas
5. PRUEBA DE COBERTURAS Resultados: la celda que incrementa el pH es la C13
5. PRUEBA DE COBERTURAS Resultados: la menor conductividad registrada corresponde a la celda C13
5. PRUEBA DE COBERTURAS Resultados Aluminio:
5. PRUEBA DE COBERTURAS Resultados Arsénico:
5. PRUEBA DE COBERTURAS Resultados Cobre:
5. PRUEBA DE COBERTURAS Resultados Hierro:
5. PRUEBA DE COBERTURAS Conclusiones: Los residuos sólidos tales como: •
•
•
•
Lodos de tratamiento de las aguas residuales domésticas. Lodos de tratamiento de aguas ácidas. Residuos orgánicos domésticos. Materiales inadecuados de la construcción.
Tiene un alto potencial de uso para la cobertura de componentes mineros, debido a que tienen la capacidad de evitar la generación de drenajes ácidos de mina.
5. PROPAGACIÓN DE ESPECIES NATIVAS Especies usadas para el experimento:
Podocarpus oleifolius
Weinmannia elliptica
Weinmannia cymbifolia
“Saucesillo”
“Chichir”
“Panrro ”
5. PROPAGACIÓN DE ESPECIES NATIVAS Gráfico 02. Sobrevivencia de plántulas (%) en relación al tipo de sustrato. 80
Resultado:
70 s a l u t n á l ) p % . ( v i v e r b o S
60 50 40
A
30
B
20
C
10 0 E1
E2
Especie
E3
El Podocarpus oleifolius demostró mayor sobrevivencia, con 77.3% de plántulas respecto a las especies Weinmannia elliptica y Weinmannia cymbifolia, con 49.1% y 42.8% de sobrevivencia, respectivamente.
5. PROPAGACIÓN DE ESPECIES NATIVAS Gráfico 04. Altura promedio de plántula (cm) en relación a la especie (E).
Resultado:
9.40 9.20 9.00 a l u t n ) á l m p c ( a r u t l A
Weinmannia cymbifolia mostró mejor crecimiento
8.80
en altura con respecto a las dos restantes, con 9.3 cm de altura.
8.60 8.40 8.20 8.00 7.80 7.60 E1
E2
Especie
E3
5. PROPAGACIÓN DE ESPECIES NATIVAS Gráfico 02. Sobrevivencia de plántulas (%) en relación al tipo de sustrato.
Resultados:
70.00 60.00 ) m c ( s a l u t n á l p a r u t l A
La sobrevivencia de plántulas relacionado con el tipo de sustrato, el S 3 (Tierra agrícola + suelo de bosque + abono), con 67.9% de sobrevivencia, demostró ser el mejor.
50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 S3
S2
Sustrato
S1
5. PROPAGACIÓN DE ESPECIES NATIVAS En base a estos resultados se estableció el siguiente mecanismo de propagación:
5. PROPAGACIÓN DE ESPECIES NATIVAS A la fecha hemos producido más de 200,000 plantones de especies nativas
Árbol de la Quina
5. PROPAGACIÓN DE ESPECIES NATIVAS A la fecha venimos revegetando y forestando con plantones de especies nativas
Depósito de Material Estéril revegetado y forestado con especies nativas. Aguas abajo se ubica la Presa Bramadero
Árbol de la Quina
6. NUEVO ENFOQUE DE CIERRE Alternativa propuesta para el cierre de Minera La Zanja: USO DE TECNOSOLES ESPECIFICOS para cada Componente minero Definición: son suelos artificiales elaborados a semejanza de los suelos naturales y con las funciones específicas que se requiere.
Para su elaboración se usa: •
Residuos sólidos mineros.
•
Residuos sólidos domésticos.
•
Residuos sólidos industriales.
6. NUEVO ENFOQUE DE CIERRE Diferencia entre Tecnosoles vs enmienda con Caliza: •
•
•
Caliza es altamente soluble en agua. El tecnosol son apenas solubles en agua. La caliza, en presencia de Fe que se presenta en un ambiente acidificado, pierde su carácter neutralizante. Los Tecnosoles minimizan la oxidación de la pirita, lo cual multiplica enormemente los requerimientos de capacidad neutralizadora. La caliza actúa sobre la liberación de metales pesados en el modo que es capaz de neutralizar la acidez del medio; Los Tecnosoles actúan también de este modo pero de forma más eficaz.
6. NUEVO ENFOQUE DE CIERRE Experiencias desarrolladas en otro país:
Aplicaciones de Tecnosoles para la recuperación de depósitos de material estéril y para la implementación de humedales reactivos para el tratamiento del drenaje ácido en Mina Touro de cobre en Galicia (España).
6. NUEVO ENFOQUE DE CIERRE Reconocimientos:
6. NUEVO ENFOQUE DE CIERRE Avances: Financiamiento del FINCYT para la investigación tecnosoles y humedales reactivos por un monto de S/. 550,000.
6. NUEVO ENFOQUE DE CIERRE Avances: Caracterización de muestras de materiales
6. NUEVO ENFOQUE DE CIERRE Avances: Ubicación de área para la producción de tecnosoles.
6. NUEVO ENFOQUE DE CIERRE Pilotaje: Se va realizar el pilotaje del tecnosol en un depósito de material estéril en un área de 6 Ha. ACTIVIDADES
UND
CANT
Traslado de Material dentro de la Unidad
m3
14,400
33,432
Traslado de Material desde Cajamarca
m3
9,600
402,192
Mezcla, homogenización y maduración de Te cnosol
m3
24,000
51,453
Carguío, transporte y conformación de Tecnosoles
m3
24,000
201,432
Conformación de canales internos con Caliza
ml
720
86,400
Revegetación y Forestación
Ha
6
162,000
Monitoreo de Aguas de sub-drenaje
Global
1
3,600
Inicio del proceso de Certificación (INNOVATE)
Global
1
1,000
SUB TOTAL
US$
941,509
Compra de Equipos (Inversión Inicial para Planta)
Global
1
250,000
Laboratorio móvi l
Global
1
150,000
SUB TOTAL TOTAL
400,000 1,341,509
ene-17 feb-17 mar-17 abr-17 may-17 jun-17 jul-17 ago-17 sep-17 oct-17 nov-17 dic-17
7. CONCLUSIONES 1. Es posible inhibir la generación de drenajes ácidos con los residuos líquidos tratados. 2. Los residuos líquidos y sólidos de las operaciones mineras se convierten en una oportunidad para el cierre de minas. 3. Es fundamental trabajar no sólo en mejorar el suelo orgánico sino también en el tipo de cobertura vegetal.
