Tratamiento de Agua Aguilas

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES MINEROS

DE “MINA LAS AGUILAS” AGUILAS”

Consorcio de Ingenieros Ejecutores Mineros S.A. - CIEMSA

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE LAS ACTIVIDADES MINERO – METALÚRGICAS. UNIDAD MINERA “LAS AGUILAS”

MEMORIA DESCRIPTIVA

Elaborado por: Ing. Aurelio Ruelas Quispe CIP. 118640

OCUVIRI - LAMPA - PUNO

1

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NOVIEMBRE 2012 INDICE

1. 2.

INTRODUCCIÓN ............................................ .................................................................. ............................................ ........................... ..... 3 UBICACIÓN DE LA UNIDAD MINERA Y ACCESIBILIDAD. .................... .................... 4 2.1.UBICACIÓN. 2.1. UBICACIÓN. ......................................... ............................................................... ............................................ ...................................... ................ 4 2.2. ACCESIBILIDAD. ACCESIBILIDAD............................................. .................................................................. ............................................ ........................... ..... 4

3.

DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE INFLUENCIA I NFLUENCIA ........................................ ........................................ 6 3.1.FISIOGRAFÍA. 3.1. FISIOGRAFÍA. .......................................... ................................................................ ............................................ .................................. ............ 6 3.2.GEOMORFOLOGÍA. 3.2. GEOMORFOLOGÍA. .......................................... ................................................................ ............................................ ........................ 6 3.3.GEOLOGÍA. 3.3. GEOLOGÍA. .......................................... ................................................................ ............................................ ...................................... ................ 6 3.3.1. GEOLOGÍA REGIONAL. ........................................... .................................................................. ........................... .... 6 3.3.2. GEOLOGÍA LOCAL. ............................................ ................................................................... .................................. ........... 6 3.4.TOPOGRAFÍA. 3.4. TOPOGRAFÍA. ............................................ ................................................................... ............................................. .............................. ........ 7

3.5.

HIDROGRAFÍA E HIDROLOGÍA ........................................... .................................................................. ....................... 7 3.5.1. HIDROLOGÍA ............................................ .................................................................. ............................................ ........................ 7 3.5.2. AGUA SUPERFICIAL.............................................. .................................................................... .............................. ....... 8 3.5.3. AGUA SUBTERRÁNEA. ............................................ ................................................................... ........................... .... 8 3.6.RÍO 3.6. RÍO CHAQUELLA ........................................... ................................................................. ............................................ ........................... ..... 8

4.

AGUAS DE VERTIMIENTO DE MINA A TRATAR .................................... .................................... 9 4.1.ORIGEN 4.1. ORIGEN ............................................ ................................................................... ............................................. ......................................... ................... 9 4.2.COLECCIÓN 4.2. COLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE LAS AGUAS DE MINA ..................... ..................... 9 4.3.CAUDAL 4.3. CAUDAL GENERADO DE LAS AGUAS DE MINA .................................. .................................. 10 4.4.CALIDAD 4.4. CALIDAD DE LAS AGUAS DE MINA ........................................... ......................................................... .............. 11 5. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO EXISTENTE ....... 12 TABLA Nº 4: ESPECIFICACIONES DE LAS POZAS DE TRATAMIENTO NIVEL 4330........................................... ................................................................ ............................................ .................................... .............. 16 6. DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO ..................... 16 7. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE TRATAMIENTO FÍSICO QUÍMICO........................................... ................................................................. ............................................. ....................................... ................. 18 8. EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO EXISTENTE ......... 20 9. CONCLUSIONES ........................................... ................................................................. ............................................ ......................... ... 23 10. RECOMENDACIONES

23













1. INTRODUCCIÓN Consorcio de Ingenieros Ejecutores Mineros S.A. CIEMSA es una empresa minera nacional, titular de la Unidad de Producción Las Aguilas en donde va desarrollar las actividades de exploración y explotación de minerales, mediante laboreos subterráneos. La mineralización primaria en las vetas son la Galena y Esfalerita cristalizada, calcopirita en poca proporción pero debido a que se encuentra en solución sólida con el oro péptico hay manifestaciones puntuales de alto contenido de este mineral. Las actividades de exploración y explotación genera la ocurrencia de filtraciones de aguas las que arrastran partículas sólidas en suspensión a lo largo de las galerías desarrolladas denominadas efluentes mineros, las mismas que podrían impactar al medio ambiente, si no se toma las medidas de control y mitigación necesarias. Los efluentes que se tienen están ubicadas en dos niveles o bocaminas denominadas: Nivel 4330 CX-715 con un caudal promedio de 0.5 l/s, las que se vierte al riachuelo Chaquella y nivel 4369, con un caudal promedio de 0.01 l/s, las que se vierte al ambiente circundante, siendo imperceptible por su mínima cantidad de agua. Los principales metales a ser monitoreados son el plomo, cobre, zinc, hierro y arsénico en cumplimiento de la normatividad ambiental aplicable tales como la Resolución Ministerial Nº 011-96-EM/VMM, Decreto Supremo Nº 02-2008-MINAM y el Decreto Supremo Nº 010-2010-EM. Para el desarrollo del presente informe se el Decreto Supremo Nº 010-2010-EM, teniendo en cuenta que la Planta de tratamiento de Aguas Industriales de la Unidad Minera Las Aguilas debido a que se encuentra vigente en nuestro caso. El sistema de tratamiento existente cumple con los límites máximos permisibles aplicables actualmente. Sin embargo, se tiene en cuenta efectuar nuevas evaluaciones en las unidades de tratamiento y procesos de operación de la planta, siempre con el fin de un mejoramiento continuo y para asegurar el cumplimiento de los nuevos límites máximos permisibles establecidos en el Decreto Supremo Nº 010-2010-EM.













2. UBICACIÓN DE LA UNIDAD UNIDAD MINERA Y ACCESIBILIDAD. ACCESIBILIDAD. 2.1. UBICACIÓN. El proyecto minero “Las Aguilas ” políticamente se ubica en el paraje Koripuna, en la zona denominada Ccaycho del distrito de Ocuviri, provincia de Lampa, departamento de Puno, el proyecto se encuentra entre los 4300 msnm y 4400 msnm. Geográficamente, el área del Proyecto se ubica cerca de la localidad de Ccaycho, en el paraje Koripuna limitada por los cerros Huancarani, Choque y Pucarani, además de las quebradas Uchaiccocha y Ccellococha, y el Río Antaymarca.

2.2. ACCESIBILIDAD. El acceso desde Lima al Proyecto es por vía aérea hasta Juliaca. Para continuar se tiene dos opciones: una por carretera asfaltada hasta Ayaviri, se prosigue por vía afirmada pasando Umachiri-Llally-Ccaycho hasta el área del Proyecto; y otra, por la carretera asfaltada Juliaca – Lampa, luego por vía afirmada Lampa-Palca-VilavilaCcaycho hasta el área del proyecto. La distancia y tiempo aproximado son 162.5 km (2.00 Hrs) y 106 Km (2.00 Hrs) respectivamente, sin incluir la distancia de Lima a Juliaca. TABLA Nº 1. ACCESO DESDE LIMA AL PROYECTO. Tramo

Distancia (Km)

Tiempo (hr)

Lima - Juliaca

1299

1.5

Aérea

Juliaca - Ayaviri

104

1.2

Asfaltada

Ayaviri-Umachiri-Llally Ayaviri-Umachiri-Llally-Ccaycho -Ccaycho

48.5

0.8

Afirmada

10

0.12

Afirmada

1461.5

3.62

1299

1.5

Aerea

Juliaca – Lampa

32

0.5

Asfaltada

Lampa-Palca-Vilavila-C Lampa-Palca-Vilavila-Ccaycho caycho

74

1.83

Afirmada

Ccaycho-Proyecto Ccaycho-Proyecto

10

0.12

Afirmada

1415

3.95

Ccaycho-Proyecto Ccaycho-Proyecto

Total Lima-Juliaca

Total

Tipo de Vía













Se puede observar su ubicación en la Figura 1.

Figura Nº 1: Localización y Accesibilidad. C.P. Ccaycho













3. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE INFLUENCIA INFLUENCIA El área donde se localiza la Unidad Minera “Las Aguilas ” es una zona de altas mesetas y colinas que conforman el paraje de Koripuna.

3.1. FISIOGRAFÍA. En el área del proyecto se distinguen tres Grandes Paisajes, siendo estos los siguientes: - Gran paisaje de Planicie Aluvial - Gran paisaje de colinas. - Gran Paisaje de montañas. 3.2. GEOMORFOLOGÍA. Los rasgos geomorfológicos principales están resaltados por la cordillera occidental (emplazada en casi todo el área de las zonas de Ocuviri y Ayaviri a los extremos sureste y norte del proyecto) y la amplias zonas de peneplanicies. 3.3. GEOLOGÍA. 3.3.1. GEOLOGÍA REGIONAL. El Proyecto Minero Las Aguilas se localiza en el Cuadrángulo de Ocuviri (31-U) elaborado por el Instituto Nacional Geológico Minero y Metalúrgico – INGEMET. La región constituye constituye una parte de la Cordillera Cordillera Occidental y del Altiplano, Altiplano, constituido por rocas mesozoicas superpuestas al Paleozoico. Depósitos clásticos continetales y arcos volcánicos del terciario forman una cubierta en la Cordillera Occidental Occidental formando amplias plataformas y cerros que rfrman una cadena clarmaente expuesta en el ámbito del Proyecto. Este sería el armazón pelotectónico de la región. Casi la totalidad del área está cubierta por rocas del vulcanismo terciario del Oligoceno y Mioceno. Sin embargo, existen pequeños afloramientos de formaciones más antiguas como la Formación Ayavaca, los grupos Puno, Tacaza, Palca, Sillapaca, depósitos cuaternarios e intrusivos. 3.3.2. GEOLOGÍA LOCAL. El mapeo geológico subterráneo de los niveles 4369 y 4330 y de los afloramientos de vetas hasta ahora ubicadas en superficie demuestra que el patrón de fracturamiento principal es de rumbo NE-SW con buzamientos variables desde 45º hasta 80º mayormente hacia el NW y de elongaciones del rango de centenas de metros Dentro de las fracturas principales se ha n emplazado las vetas con mineralización económica y han sido reconocidas hasta 100 m debajo del nivel inferior 4330.















estructuras brechadas y por la naturaleza de sus emplazamiento tienen “densidad alta”

y se manifiesta en la consistencia moderadamente frágil de la roca. Las vetas Ursula 1 y Ursula 2, se podría catalogar como de naturaleza de mediana densidad y de consistencia más estable debido a que se emplazan en la roca andesítica con influencia de menor argilitización y el ligero incremento de la silicificación a pesar de que el grado de fracturamiento es similiar a la roca también andesítica encajonante de la estructura brechad de veta Úrsula.

3.4. TOPOGRAFÍA. De acuerdo a la clasificación de pendientes del Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA), basado en el Soil Survey Manual (1981) de los Estados Unidos de Norteamérica, el Proyecto cuenta con pendientes que se encuentran entre Plana a Ligeramente Inclinada y Muy Empinada.

Figura Nº 2: 2: Zona de Mina Las Aguilas Aguilas













3.5.2. AGUA SUPERFICIAL. SUPERFICI AL. Las aguas superficiales del Proyecto comprenden ríos, quebradas y afloramientos de agua (bofedales temporales), que son alimentados principalmente por la precipitación pluvial de la zona. Estas aguas superficiales abastecen a las poblaciones que se encuentran a sus alrededores, tanto para consumo humano, como para las actividades de regado de pastos naturales y la ganadería de subsistencia. 3.5.3. AGUA SUBTERRÁNEA. Se han identificado afloramientos de agua subterránea de manera natural en superficie y se ha podido establecer que la ocurrencia de estas filtraciones es principalmente dispersa y el escurrimiento es temporal principalmente por permeabilidad secundaria (fracturas) y que se incrementa en épocas de lluvia. Las aguas que afloran por las bocaminas son desembocadas al río Chaquella y quebrada Sequeña. 3.6.

RÍO CHAQUELLA CHAQUELLA

El componente principal de aguas superficiales lo constituye el río Chaquella que presenta un caudal promedio de 500 l/s entre los meses de Enero a Marzo (época de lluvia) y discurre por el área del proyecto y recibe como efluente a los riachuelos Sequeña y Lloque en la zona del Proyecto Minero y en la época de estiaje se seca totalmente, dejando en algunos tramos de su cauce sin agua, porque todas las aguas son captada para riego de pastos naturales. El río Chaquella descarga al río Antaymarca el cual es el principal efluente del Río Llallimayo y forma el río Ramis, este último conforma la cuenca del Río Ramis, es la más grande de las cuencas aportantes al lago Titicaca con 14706 km2 de extensión. En esta subcuenca la temperatura presenta valores mínimos y máximos mensuales de 3.8 ºC. a 9ºC y una media anual de 8.0 ºC. (Estación meteorológica de Llalli). La precipitación pluvial se observa rangos de oscilación entre mínimas y máximas de 2.7 mm a 180 mm durante el invierno y el verano respectivamente. La precipitación total anual alcanza a 838 mm (Estación meteorológica de Llalli). La Humedad Relativa tiene rangos de mínimas y máximas de 45% y 64%, lo que













4. AGUAS DE DE VERTIMIENTO DE MINA A TRATAR 4.1.

ORIGEN

El origen de estas aguas se debe a que en las labores subterráneas se han alterado e interceptado los cursos naturales de los acuíferos; por lo que, durante las labores se generan drenajes por las filtraciones a través de las fallas, fracturas, fisuras de masa rocosa y/o superficies sueltas; también t ambién son producto de las escorrentías superficiales.

4.2.

COLECCIÓN COLECCIÓ N Y EVACUACIÓN DE LAS AGUAS DE MINA

Los drenajes de agua se producen en todas las labores subterráneas de mina, son captadas desde las zonas de filtración a las cunetas de las galerías, las cuales tienen una sección aproximada de 0.30 m x 0.30 m con una pendiente mínima y a veces relativamente pronunciada. Las aguas de mina son evacuadas desde la Bocamina NV-4330 y NV 4369, cuyo caudal varía a lo largo del año y se ve influenciado por las estaciones de lluvia y de incremento de actividad minera. Durante los meses de invierno y parte de la primavera las filtraciones captadas disminuyen considerablemente.













Fotografía Nº 2: Bocamina Nivel 4369 – Gal 230 NE, Salida de Aguas Captadas en Mina. 4.3.

CAUDAL GENERADO DE LAS AGUAS DE MINA

El caudal de esta agua es variable de acuerdo a las estaciones del año, incrementándose en las épocas de primavera y verano, descendiendo en los meses de otoño e invierno, pudiendo llegar a un caudal de 3.5 l/s, de acuerdo a los monitoreos; por lo tanto, el caudal no es constante a lo largo largo de las estaciones del













Bocamina 4330 Caudal promedio l/s

Bocamina 4369 Caudal promedio l/s

Mayo

2.20

0.06

Junio

1.50

0.06

Julio

1.00

0.05

Agosto

1.50

0.04

Setiembre

0.33

0.04

Octubre

0.40

0.02

Noviembre

0.33

0.03

Mes

Diciembre 1.50 Fuente: Elaboración Propia – CIEMSA

4.4.

0.04

CALIDAD DE LAS AGUAS DE MINA

De acuerdo a los registros de los monitoreos trimestrales del 2012 (Ver Anexo 1), se puede afirmar afirmar que los parámetros parámetros potencial potencial de contaminación contaminación son: Zinc, Plomo Plomo y Cadmio. En la Tabla 2 se presentan las muestras 1, 2 y 3, las que se tomaron para la parte experimental del presente estudio, corresponden al agua de mina antes de su ingreso a la planta de tratamiento. Se puede apreciar que en promedio son aguas neutras.

TABLA Nº 3: CALIDAD DEL AGUA DE MINA. Nº

pH

Arsénico mg/L

1er Trim. 2012

7.701

0.0002

Plomo Zinc mg/L mg/L PME - 01

Cobre mg/L

Hierro mg/L

Cadmi o mg/l

Cromo mg/l

0.217

0.057

0.089

0.546

<0.01

5.11

PME - 02















5. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA SISTEMA DE DE TRATAMIENTO TRATAMIENTO EXISTENTE EXISTENTE El objetivo de la planta de tratamiento es para eliminar los iones metálicos presentes y partículas en suspensión del efluente minero Bocamina Nivel-4330 y Bocamina Nivel 4369, que puedan contener elementos contaminantes que impacten al río Chaquella, cuerpo receptor. Por ello se da tratamiento a las aguas de mina, mediante tratamiento físico previo luego regulación del ph y adición de floculantes para la precipitación en pozas de sedimentación o decantación. Se cuenta 06 pozas de tratamiento físico químico en Bocamina del Niyel 4330 y 2 pozas de tratamiento en Bocamina del Nivel 4369. El caudal de llegada hacia las pozas de tratamiento de las aguas provenientes de interior mina en la Bocamina 4330 varía entre 0.30 l/s a 4.50 l/s y en la Bocamina 4369 varía entre 0.02 l/s a 0.09 l/s. El procedimiento procedimiento consiste sedimentar sedimentar y aplicar el tratamiento tratamiento físico químico químico en las pozas que se encuentran ubicadas en superficie, mediante la adición de hidróxido de sodio, para formar hidróxidos metálicos pesados, los que son insolubles en el agua, luego se adiciona el reactivo Magnafloc M-351, que atrae las partículas en suspensión no sedimentables para formar flóculos que tengan capacidad de precipitación en las pozas sedimentadoras. Los lodos que se acumulan en el fondo de las pozas son limpiados cuatros veces al año en forma manual manual o con apoyo de una una bomba de lodos y son trasladados a las las canchas de desmonte para el secado y encapsulado.













Fotografía 4: Pozas de tratamiento de Bocamina del Nivel 4330.





































TABLA Nº 4: ESPECIFICACIONES DE LAS POZAS DE TRATAMIENTO NIVEL 4330. ANCHO LARGO PROF VOLUMEN CAUDAL TIEMPO DENOMINACION m. m. m. m3 L/S RESIDENCIA HR. POZA 1 4,3 4,4 1,9 35,95 3,5 2,85 POZA 2 4,3 4,4 1,9 35,95 3,5 2,85 POZA 3 4,3 4,4 1,9 35,95 3,5 2,85 POZA 4 3,3 3,4 1,8 20,20 3,5 1,60 POZA 5 3,7 3,7 1,8 24,64 3,5 1,96 POZA 6 3,8 3,6 1,8 24,62 3,5 1,95 VOLUMEN TOTAL 177,31 8,56 TABLA Nº 5: ESPECIFICACIONES DE LAS POZAS DE TRATAMIENTO NIVEL 4369 ANCHO LARGO PROF VOLUMEN CAUDAL TIEMPO DENOMINACION m. m. m. m3 L/S RESIDENCIA HR. POZA 1 2,3 4,3 1,8 17,80 0,04 123,63 POZA 2 2,5 6,5 1,3 21,13 0,04 146,70 VOLUMEN TOTAL 38,93 270,33















TABLA Nº 6: PARÁMETROS DE OPERACIÓN POZAS DE TRATAMIENTO DE EFLUENTE MINERO BOCAMINA NIVEL 4369 GAL 230 Caudal promedio a tratar

0.04 l/s

Volumen total de las pozas

38.93 m3

Dosis de NaOH Dosis de Floculante (Magnafloc M-351) Concentración de NaOH Concentración de Floculante

cc/min 20 cc/min 12 % 0.5 g/L

pH de ingreso a la planta

6.5 – 7.0

pH de salida de la planta

8.5 – 9.0













pH de ingreso a la planta

6.5 – 7.0

pH de salida de la planta

8.5 – 9.0

Tiempo de residencia total

8.56 horas

7. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE TRATAMIENTO FÍSICO QUÍMICO. Adicionalmente Adicionalmente al tratamiento físico de sedimentación por precipitación precipitación de las partículas en suspensión, el agua residual a tratar contiene partículas disueltas e iones que requieren de la adición de compuestos químicos para su remoción y así no alterar las características del cuerpo receptor.

AGUA DE MINA

OXIDACI N Fe+2  Fe+3

NEUTRALIZACION (Fe+3, Al, Cu, Zn, Pb...)













junten. La solución de floculante se agrega al ingreso de la Poza N°1 de sedimentación. Para la preparación de la solución de floculante se disuelve aproximadamente 20 gr por día en un volumen de 420 litros, dicho procedimiento se realiza manualmente en contenedores metálicos de 210 litros.

7.3. FUNDAMENTO DE LA PRECIPITACIÓN PRECIPIT ACIÓN DE HIDRÓXIDOS HIDRÓXIDO S METÁLICOS El método usado común común para eliminar los iones metálicos, es precipitar precipitar el ion como hidróxido metálico. El proceso se realiza elevando el pH del agua a un valor alrededor de 9. Elevando el pH de la solución con un reactivo alcalino común tal como el hidróxido del sodio (soda cáustica), los compuestos metálicos se convierten en hidróxidos insolubles y son precipitados en la solución mediante la adición de floculante Magnafloc M-351.













El plomo a un pH de 9.8, tiene una solubilidad de 8 mg/L y a un pH de 8.6 la solubilidad es de 100 mg/l. El cobre: A un pH de 6.0, tiene una solubilidad de 18 mg/l y en un pH de 8.0 la solubilidad es 0.05 mg/l. El níquel tiene una curva similar pero ocurre en 3 puntos de pH más altos. Es decir, en un pH de 8.0 el níquel (Ni) tiene una solubilidad de 70 mg/l y en un pH de 10.2 la solubilidad es 0.1 mg/l. El cromo y zinc son anfhotéricos, o sea que son solubles en las condiciones alcalinas y ácidas. El cromo alcanza su menor solubilidad teórica de 0.08 mg/l a un pH de 7.5. Si el cromo y el níquel están presentes en una misma solución, debe ser elegido un mismo valor de pH que precipite ambos iones, por ello es común utilizar un pH de 9.0 9.5 para precipitar ambos metales.

7.4.

HIDRÓXIDOS

















Se puede apreciar que las muestras tiene un pH promedio de 7, y su contenido metálico en mg/L, asimismo la norma Peruana RM-011-96-EM/VMM, de los Límites máximos Permisibles de Efluentes Minero Metalúrgicas. Podemos apreciar que el Zn principalmente, sobrepasa los límites máximos permisibles de 3 mg/L, y es el punto de principal atención de nuestro estudio.

TABLA Nº 8: PH Y METALES DISUELTOS ANTES DEL TRATAMIENTO. Nº MUESTRA

pH

Arsénico mg/L

Plomo mg/L

Zinc mg/L

Cobre mg/L

Hierro mg/L

Muestra 1

7.61

0.002

0.09

10.91

0.03

0.38

Muestra 2

7.00

0.06

0.005

29.54

0.04

0.028

Muestra 3

7.95

0.002

0.02

3.47

0.02

0.02 0 .02

RM-011-96EM/VMM

6 – 9

1

0.40

3

1

2















351, el agua pasa por un proceso de decantación de floculos, luego del cual se vierte al río Chaquella. Los resultados de los análisis efectuados al agua de mina tratada, de acuerdo a los procesos evaluados en el presente informe se muestran a continuación:

TABLA Nº 9: PH Y METALES DISUELTOS DESPUÉS DE TRATAMIENTO













En el último monitoreo se puede observar claramente que el tratamiento aplicado al agua de mina es efectivo y que se logra el cumplimiento de los nuevos límites señalados en el Decreto Supremo Nº 010-2010-MINAM, con excepción del parámetro correspondiente al Zinc total.













Tratamiento de Agua Aguilas

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