Curso tranque de relaves introd.

INTRODUCCIÓN DEPÓSITOS
DE RELAVES
VÍCTOR CONEJEROS
T.
2007

LAGUNA LEJÍA
USO EFICIENTE DEL
RECURSO HÍDRICO

FUNDICION
VENTAS
CONCENTRADORA
Gastos Primarios KUS$/año : 102.777
Gasto Total KUS$ : 220.968
Gastos Primarios KUS$/año : 102.777
Gasto Total KUS$ : 220.968
181 Kt/ día
Ley Cu 1,03 %
Malla 30% +65
Dureza 14,07
Moly
23,5
kt/año
AMBITO DEL NEGOCIO MINERO
MINA
REFINERIA
-Conc.1.795 Kts/año
- Ley Conc. 33,5%
-Cu fino 601 Kt/año
VENTAS
Procesamiento año kts 65.439
Procesamiento año kts 65.439
VENTAS

Extracción Mina
459,00
488,00
431,00
496,00
555,00
601,00
561,60
626,00
539,00
610,00
300,00
350,00
400,00
450,00
500,00
550,00
600,00
650,00
700,00
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
kt/día

Evolución del Procesamiento (kt)
51.150
55.471 55.476
52.436
56.051
54.759
56.737
57.723
59.443
56.795
53.816
63.230
50.000
52.000
54.000
56.000
58.000
60.000
62.000
64.000
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Unidad(KTS)

Evolución de la Ley de Cobre (%)
1,02
1,07
1,08
1,09
1,06
1,03
1,04
1,02 1,02
1,03
1,12
1,05
0,90
1,10
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Unidad(%)

Evolución de la Recuperación de Cobre
84,74
88,14
86,86 86,77
87,20
88,16
86,00
87,00
87,90
88,30
85,31
85,70
83,00
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Unidad(%)

Evolución Procesamiento Mineral y
Recuperación Metalúrgica
57.723 59.443
56.795
53.816
65.439
88,16
86,00
87,00
87,90
88,80
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
2000 2001 2002 2003 2004
Procesamiento(kts)
84,50
85,00
85,50
86,00
86,50
87,00
87,50
88,00
88,50
89,00
89,50
%Recup.Cu
Procesamiento kts/año Recup. Metalúrgica Año

80,000
90,000
100,000
110,000
120,000
130,000
140,000
150,000
160,000
170,000
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Año
Producción(Ton/día)
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
Makeup(m3/Ton)
Producción Concentradora (Ton/día) Make up (m3/Ton)
Gestión
Disminución de
superficie evaporante
High-Cap
Espesadores
Evolución Consumo Agua Fresca - Plantas
Concentradoras

ANÁLISIS INTERNO
CADENA DE VALOR
APORTE AL COSTO UNITARIO
(KUS$/ton
seca)
% Contribución
al total
MOLIENDA SAG 0,72 26,11%
MOLIENDA CONVENCIONAL 0,87 31,64%
FLOTACIÓN COLECTIVA 0,42 15,30%
ESP. DE RELAVES Y REC DE AGUAS 0,06 2,15%
DEPOSITACIÓN DE RELAVES 0,08 2,80%
PRECO 0,01 0,23%
FLOTACIÓN MOLIBDENO 0,24 8,57%
TOSTACIÓN MOLIBDENO 0,09 3,20%
FILTRACIÓN Y SECADO 0,07 2,39%
ADMINISTRACION 0,22 7,83%
TOTAL 2,75 100,00%

ANÁLISIS INTERNO
CONTRIBUCIÓN AL COSTO UNITARIO

ANÁLISIS INTERNO
RELACIÓN COSTOS/PRODUCCIÓN
1. CONTRIBUCIÓN AL GASTO POR ÍTEM:

ANÁLISIS INTERNO
2. DISTRIBUCIÓN GASTOS EN MATERIALES DE OPERACIÓN:

ANÁLISIS INTERNO
3. COSTEO PROCESOS: Costos/Mat. procesado
Aumento de producción 2006-2007 : 20%
Disminución de Costos 2006-2007: 8%

ALGUNAS
CONSIDERACIONES ACERCA
DEL RECURSO HÍDRICO

Crecimiento en el consumo de agua humano a nivel
mundial
• El consumo industrial, incluyendo la minería,
constituye el 28% del total.
Fuente: Galaz, J. “Uso eficiente del agua en el procesamiento
de minerales”. PROCEMIN 2004, Santiago, 2004.

Demanda actual de uso consuntivo en Chile

Uso de agua en minería
En la minería el agua es usada principalmente como
medio de transporte en dos procesos metalúrgicos:
• Flotación – transporte de residuos y mineral.
• Lixiviación – transporte del ácido y la solución
enriquecida.
Otros: procesos de molienda, abatimiento de polvo,
instalaciones sanitarias y agua potable.

El consumo de agua en Procesamiento de Minerales
depende principalmente de:
– Tipo de proceso.
– Ubicación geográfica.
– Antigüedad de las operaciones.

El consumo de agua por tonelada de mineral tratado:
– Minería y concentración : 0,40 a 1,2 m3
.
– Minería e hidrometalurgia : 0,15 a 0,4 m3
.

La etapa de fundición y refinería consume entre 6 y
12 m3
por tonelada de metal producido.
El consumo de agua unitario, se reduce entre un 10 y
un 30% por década de operación en una empresa,
por efectos de mejoramiento contínuo de sus
operaciones.

Un estudio desarrollado dentro del acuerdo Marco de
Producción Limpia (AMPL), permitió conocer la
evolución en el consumo de agua:
– Consumos en plantas de concentración 1995 a
1999.
– Consumos en plantas hidrometalúrgicas 1999 y
2000.

Consumo unitario de aguas en plantas de
concentración (make-up)

Consumo unitario de agua en plantas
hidrometalúrgicas

Evolución consumo de agua en concentración
División Chuquicamata Codelco

Consumo de agua por tipo de proceso

Proyección de la demanda de agua

• Máxima recirculación desde espesadores y
depósitos de relaves, evitando fugas y minimizando
la evaporación.
• Ejemplos destacables son Candelaria, Mantos
Blancos y Chuquicamata.
Buenas Prácticas en Concentración de Minerales

• Recirculación de soluciones evitando infiltraciones y
minimizando la evaporación.
• Es razonable alcanzar valores menores a 0,25 m3
/t
mineral.
• Ejemplos destacables:
* Radomiro Tomic,
* Mantoverde.
Buenas Prácticas en Hidrometalurgia

Las soluciones de largo plazo pasan por:
• Optimización de consumos.
• Nuevos recursos hídricos.
Soluciones al consumo de agua en Procesamiento de
Minerales
Diversos estudios identificaron 11 tecnologías
aplicables para optimizar el consumo y 9 tecnologías
que podrían permitir aportar nuevos recursos
hídricos.

• Control automático de sistema de espesaje.
• Recirculación de aguas desde depósitos de relaves
lejanos.
• Filtrado de relaves.
• Espesaje extremo (Deep Thickenning).
Tecnologías con alto grado de aplicación

Control automático de espesaje
El espesamiento de pulpas (mineral molido, relaves,
concentrado) puede ser totalmente automatizado,
mediante una adecuada instrumentación de todos los
flujos, altura de interfase (pulpa-agua), torque y
adición de floculante, todos ellos conectados a un
controlador inteligente que optimice
permanentemente la recuperación de aguas
mediante comando de la descarga, dosificación
floculantes y la posición o velocidad de giro de
rastras. Este control automático permite aumentar en
2 - 3 % en la concentración de descarga con
respecto al control manual actual.

Ventajas Desventajas
Tecnología conocida de
cada elemento
Mantención instrumental
permanente
Bajos costos de inversión y
operación
Cambio cultura laboral
Genera conocimiento en el
tema
Riesgo de falla mayor
(embanque)

• Flujo esperado: 12 – 18 Mm3
(5 % reducción
consumos).
• Costos de inversión: 20 – 40 KUS$/(L/s)
(estimado).
• Costos operación: 3 – 5 cUS$/m3
(floculantes/energía/mantención).
• Grado de aplicabilidad: Muy alto. Prácticamente
todos los espesadores de pulpa podrían ser
automatizables.

Recirculación de aguas desde depósito de relaves
lejanos
Algunas faenas mineras no recirculan el agua
clarificada de sus tranques de relaves
(Salvador/Los Bronces CMD/Andina/Teniente) por la
lejanía y diferencia de cotas del tranque con el
concentrador, y los excedentes se disipan
descargando a un cauce natural o usando en
forestación. La recirculación de estas aguas al
Concentrador implica un ahorro sustancial de agua
fresca que podría alcanzar entre un 30 y 50% del
consumo de dichas empresas.

Disminuye consumos (0,9 a
0,5 m3
/t)
Costos de inversión altos
Mejora funcionamiento
operacional
Requiere permisos
Mejora imagen ambiental
Aumenta costos de
operación

• Flujo esperado: 40 – 60 Mm3
.
• Costos de inversión: 50 – 200 KUS$/(L/s).
• Costos operación: 0,3 – 0,5 US$/m3
.
• Grado de aplicabilidad: Solo aplica a faenas
específicas. Puede ser la opción de recursos
hídricos más segura en caso de nuevas expansiones.

Filtrado de relaves
Los relaves espesados y dispuestos en embalses
mantienen un alto contenido de agua que podría ser
recuperado mediante filtrado parcial o total de
relaves.
En caso de un filtrado total de relaves, los consumos
unitarios de agua fresca pueden ser reducidos a
valores cercanos a 0,25 m3/t tratada. Ello requiere
de una inversión en filtros y un manejo y disposición
de relaves húmedos (correas
transportadoras/camiones).

Reducción consumos (0,5 a
0,25 m3
/t)
No aplicable en alta
cordillera
Aplicable a todo tipo relaves
Crea depósitos
inestables/erosionables
Tecnología de aplicación
industrial
Sistema complejo de
transporte

• Flujo esperado: 30 - 50 Mm3
/año (25% ahorro del
50%).
• Costos de inversión: 300 - 700 KUS$/(L/s)
(calculado /dato).
• Costos operación: 1-3 US$/m3
(calculado/dato).
• Grado de aplicabilidad: Bajo. Los costos
operacionales son muy altos y hay problemas
geotécnicos y ambientales de los relaves filtrados
aún no resueltos.

Espesaje extremo (Deep Thickening)
Corresponde a la construcción de espesadores de
mayor altura que permiten descargar pulpas a alta
densidad (65 a 75% en relaves), logrando
incrementar en un 8% la concentración con respecto
a espesadores convencionales de alta eficiencia
(15% de ahorro de agua).
Las descargas de relaves hiperconcentrados debe
ser impulsado por bombas de desplazamiento
positivo y el manejo de relaves en el tranque debe
utilizar el método de depósito inclinado.

Bajo costo operacional
Tecnología audaz (triple
modificación)
Optimiza disposición
tranque
Requiere inversiones
relevantes
Aplicable a todo tipo relaves
No hay aplicación a países
sísmicos

• Flujo esperado: 20 - 30 Mm3
/año (15% del
incremento).
• Costos de inversión: 300 - 800 KUS$/(L/s)
(estimado/calculado).
• Costos operación: 0,5 - 1,0 US$/m3
adicional
(estimado).
Grado de aplicabilidad: Difícilmente se podría
aplicar a empresas mineras en operación, podría ser
útil en proyectos mineros nuevos o en expansiones
considerables. Debe conseguirse la aprobación de
SERNAGEOMIN para la construcción de tranques
inclinados.

RESIDUOS MINEROS:
CARACTERIZACIÓN E IMPACTOS

IDENTIFICACIÓN, CARACTERIZACIÓN Y
CUANTIFICACIÓN DE RESIDUOS MINEROS
ES IMPORTANTE EN TODO PROCESO INDUSTRIAL, CONOCER LA
FUENTE DE DONDE PROVIENEN LOS RESIDUOS, ES DECIR, DESDE
QUÉ OPERACIÓN UNITARIA SE PRODUCEN Y EN QUÉ ESTADO SE
ENCUENTRAN. ESTO PERMITE UNA DETERMINACIÓN INICIAL DE LA
MAGNITUD Y LAS CARACTERÍSTICAS QUE SE ESPERARÍA TENER DE
CADA TIPO DE RESIDUO.
MINERAL
LEY < 1 %
PROCESAMIENTO PRODUCTO DE ALTA PUREZA Y CALIDAD
RESIDUOS
POR CADA TONELADA DE METAL PRODUCIDO SE
GENERA UN MÍNIMO DE 100 TONELADAS DE
RESIDUOS.

Cu2S
Al2O3
SiO2
CuS
FeS2
CaO
Cu5FeS4
CuFeS2
MgO
PARTICULAS
SULFUROS METALICOS
Al2O3
CaO
Cu2S
SiO2
Al2O3
SiO2
CuS
MgO
Cu5 FeS
4
SiO2
CuFeS2
SiO2
CaO
FeS2
PARTICULAS GANGA
MINERAL
COMPOSICION QUIMICA Y/O
MINERALOGICA DEL MINERAL
+

TIPOS DE RESIDUOS SÓLIDOS GENERADOS
• RESIDUOS MINEROS:
“SE CARACTERIZAN POR EL GRAN VOLUMEN, UBICADOS
GENERALMENTE EN LUGARES CERCANOS AL LUGAR DE
EXTRACCIÓN, POSEEN UNA HOMOGENEIDAD RELATIVA Y EN
GENERAL PRESENTAN BAJA TOXICIDAD”.
EJEMPLO: LASTRE O MATERIAL ESTÉRIL.

TIPOS DE RESIDUOS SÓLIDOS GENERADOS
• RESIDUOS METALÚRGICOS:
“REPRESENTAN CANTIDADES MENORES QUE LOS DE TIPO
MINERO PERO REQUIEREN UN MANEJO MÁS CUIDADOSO, POR
SUS CARACTERÍSTICAS MUY VARIABLES Y POR SU
CONTENIDO, EN DETERMINADOS CASOS, A VECES ELEVADO
EN COMPUESTOS Y ELEMENTOS POTENCIALMENTE TÓXICOS”.
EJEMPLOS: RELAVES DE FLOTACIÓN, RIPIOS DE LIXIVIACIÓN,
ESCORIAS, POLVOS (CHANCADO, FUNDICIÓN), RESIDUOS
GENERADOS EN LA REFINACIÓN Y ELECTROOBTENCIÓN,
BORRAS, ETC.

TIPO DE
RESIDUO
CANTIDAD
(MILLÓN
t/AÑO)
APORTE
(%)
ESTÉRIL 1.356,0 76,8
RELAVES DE
FLOTACIÓN
202,0 11,4
RIPIOS DE
LIXIVIACIÓN
204,0 11,6
ESCORIAS DE
FUNDICIÓN
2,6 0,1
TOTAL 1.764,6 100,0
TABLA: ESTIMACIÓN DE GENERACIÓN DE
RESIDUOS MASIVOS. (CONAMA, 2.000)
LA CONAMA EN SU INFORME-PROPUESTA “POLÍTICA NACIONAL SOBRE
GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS” (NOVIEMBRE DE 2.000) ENTREGA UNA
ESTIMACIÓN, PARA FINES DE LA DÉCADA DE LOS NOVENTA, DE LOS
RESIDUOS GENERADOS EN LA INDUSTRIA MINERA, QUE SE PRESENTAN EN
LA FIGURA Y GRÁFICO SIGUIENTES.
FIGURA:APORTE,PORTIPO DERESIDUO MASIVO,ALA
GENERACIÓNTOTAL
E S T ÉRIL
77%
RE LAVE S DE
F LOT AC IÓN
11%
RIPIOS DE
LIXIVIAC IÓN
12%
E S C ORIAS DE
F UNDIC IÓN
0%

• RESIDUOS LÍQUIDOS:
• DRENAJE ÁCIDO DE MINA, POR LIXIVIACIÓN IN SITU.
• AGUA DE MINA.
• AGUA DE RELAVES: POSEEN, POR LO GENERAL, ALTAS
CONCENTRACIONES DE SULFATO Y ALGUNOS METALES.
• EFLUENTES LÍQUIDOS POR OPERACIONES DE DECANTACIÓN Y
FILTRACIÓN DE LOS CONCENTRADOS (MINERODUCTOS).
• SOLUCIONES DE LIXIVIACIÓN, POR IMPREGNACIÓN DE RIPIOS.

• OTROS TIPOS DE RESIDUOS:
EMISIONES ATMOSFÉRICAS:
 EMISIÓN DE MATERIAL PARTICULADO, ASOCIADA A LAS
OPERACIONES DE TRANSPORTE, TRANSFERENCIA Y
PROCESAMIENTO DE MINERALES.
 EMISIÓN DE NEBLINA ÁCIDA, GENERADA POR LOS
PROCESOS DE LIXIVIACIÓN POR ASPERSIÓN Y A LA
ELECTROOBTENCIÓN.
 EMISIÓN DE GASES Y POLVOS EN LOS PROCESOS
PIROMETALÚRGICOS.
 RESIDUOS INDUSTRIALES, CORRESPONDEN QUE PROVIENEN
DE LOS INSUMOS Y EQUIPOS USADOS EN PROCESO Y NO DE LA
MATERIA PRIMA PROCESADA. EJEMPLOS: NEUMÁTICOS, PIEZAS
DE DESGASTE, ACEITE, ETC.
 RESIDUOS DOMÉSTICOS, ASOCIADOS A LAS FAENAS CON
CAMPAMENTOS.

GENERACIÓN DE RESIDUOS EN EL PROCESO DEL
COBRE
POR CADA TONELADA DE COBRE QUE SE GENERA EN NUESTRO
PAÍS, SE GENERAN LAS SIGUIENTES CANTIDADES DE RESIDUOS.
(CURSO GESTIÓN DE RESIDUOS EN PROCESOS MINERO Y
METALÚRGICOS, 2.001)
TIPO DE RESIDUO CANTIDADES
(t/t DE Cu)
LASTRE Y MINERAL DE BAJA
LEY
400 – 500
RELAVE 80
ESCORIA 0,8
POLVOS DE FUNDICIÓN 0,1 – 0,2
SO2 1
As EN RESIDUOS 0,001 – 0,01
BASURA INDUSTRIAL 0,01
ACEITE USADO 2 – 3 L
TABLA: PRINCIPALES RESIDUOS MINEROS Y
METALÚRGICOS EN LA PRODUCCIÓN DE COBRE
(CURSO GESTIÓN DE RESIDUOS…, 2.001

EN LA FIGURA SIGUIENTE, SE IDENTIFICAN LAS PRINCIPALES
OPERACIONES QUE INTERVIENEN EN LA PRODUCCIÓN DE COBRE
POR PROCESOS HIDROMETALÚRGICOS Y DE CONCENTRACIÓN
PARA MINERALES OXIDADOS, MINERALES MIXTOS Y SULFUROS
SECUNDARIOS.

EN LA PRESENTE FIGURA, SE APRECIA LOS DISTINTOS TIPOS DE
RESIDUOS QUE SE GENERAN EN LAS FUNDICIONES DE COBRE.

CARACTERIZACIÓN Y ESTABILIDAD DE RESIDUOS
CUALQUIER COMPUESTO SE PUEDE CARACTERIZAR SEGÚN SU
COMPOSICIÓN QUÍMICA ELEMENTAL Y SUS CARACTERÍSTICAS
FÍSICAS COMO SON ESTADO (SÓLIDO, LÍQUIDO, GAS),
ESTRUCTURA CRISTALOGRÁFICA, TAMAÑO, ETC.
EN EL CASO DE PRODUCTOS MINERALES SE UTILIZA
GENARALMENTE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA Y MINERALÓGICA, Y
SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS (DENSIDAD, GRANULOMETRÍA,
ETC.)
LOS RESIDUOS MINEROS Y METALÚRGICOS, EN LA MAYORÍA DE
LOS CASOS, CORRESPONDEN A MEZCLAS COMPLEJAS QUE
CONTIENEN UNA VARIEDAD DE COMPUESTOS Y QUE NO
NECESARIAMENTE SE ENCUENTRAN EN LA NATURALEZA.

OBJETIVO DE LA CARACTERIZACIÓN.
UNA VEZ IDENTIFICADOS LOS RESIDUOS GENERADOS EN LOS
PROCESOS MINEROS Y METALÚRGICOS, ES NECESARIO
DETERMINAR SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS QUE
PUEDEN TENER ALGUNA RELACIÓN CON LOS POTENCIALES
IMPACTOS AMBIENTALES ASOCIADOS, CON EL FIN DE PODER
DISEÑAR E IMPLEMENTAR ESTRATEGIAS EFICIENTES PARA EL
MANEJO Y LA DISPOSICIÓN DE ESTOS RESIDUOS.
LA CARACTERIZACIÓN DEBE ESTAR ORIENTADA A LA
DETERMINACIÓN DE UNA POSIBLE PELIGROSIDAD (TOXICIDAD,
INFLAMABILIDAD, CORROSIVIDAD, REACTIVIDAD) DE LOS
RESIDUOS Y DE SU ESTABILIDAD, TANTO FÍSICA COMO QUÍMICA,
EN LAS CONDICIONES PROPUESTAS PARA SU DISPOSICIÓN.

OBJETIVO DE LA CARACTERIZACIÓN.
¿CÓMO SE CARACTERIZAN LOS COMPUESTOS?
EN GENERAL LOS COMPUESTOS SE CARACTERIZAN POR:
- COMPOSICIÓN QUÍMICA ELEMENTAL.
- CARACTERÍSTICAS FÍSICAS (ESTADO SÓLIDO, LÍQUIDO, GAS).
- ESTRUCTURA CRISTALOGRÁFICA.
- TAMAÑO, ETC.
UN PRODUCTO MINERAL SE CARACTERIZA POR:
-COMPOSICIÓN QUÍMICA.
- COMPOSICIÓN MINERALÓGICA.
- DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA DEL MATERIAL.

CRITERIOS DE CARACTERIZACIÓN
¿RESIDUO PRESENTA
CARACTERÍSTICAS DE
PELIGROSIDAD?
1. CARACTERIZACIÓN FÍSICA.
- ESTADO: SÓLIDO, LÍQUIDO, GAS, LODOS.
- DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA.
- DENSIDAD, PERMEABILIDAD, OTROS.
2. CARACTERIZACIÓN QUÍMICA.
- DETERMINAR COMPOSICIÓN ELEMENTAL DEL RESIDUO Y
ELEMENTOS TÓXICOS.
- DETERMINAR COMPUESTOS QUÍMICOS (COMPUESTOS
ORGÁNICOS, CIANURO, ETC.).
- DETERMINAR REACTIVIDAD BAJO DIVERSAS CONDICIONES
(ACIDEZ, ALCALINIDAD, OXIDACIÓN, ETC.).
3. DETERMINAR SI EL RESIDUO ES HOMOGÉNEO O
HETEROGÉNEO A ESCALA MACRO Y MICROSCÓPICA.
4. ANALIZAR VARIACIONES TEMPORALES (PUEDE SER POR
VARIACIONES EN LAS CARACTERÍSTICAS DE ALIMENTACIÓN O
CON LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN DE UN DETERMINADO
PROCESO).
NO
SI
MANEJO ESPECIAL
(SEGÚN NORMATIVA)

ANÁLISIS DE LOS RESIDUOS
1. RESIDUOS SÓLIDOS.
1.1. LASTRE ESTÉRIL Y MINERALES DE BAJA LEY.
ESTOS RESIDUOS MINEROS REPRESENTAN GRANDES
VOLÚMENES DE MATERIAL, PRESENTAN GENERALMENTE UNA
AMPLIA DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA Y NO CONSTITUYEN
UN MATERIAL HOMOGÉNEO.
LAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Y MINERALÓGICAS DEL
MATERIAL/MINERAL DETERMINAN EL POTENCIAL GENERADOR
DE ÁCIDO, PERO LA POSIBLE OCURRENCIA DE ESTE IMPACTO Y
SU CINÉTICA DEPENDERÁN ESENCIALMENTE DE LAS
CONDICIONES AMBIENTALES EXTERNAS (TEMPERATURA,
PRECIPITACIONES) Y DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL
DEPÓSITO O BOTADERO (PERMEABILIDAD Y DISTRIBUCIÓN DE
LAS ESPECIES SULFURADAS).

ANÁLISIS DE LOS RESIDUOS
EL ESTÉRIL Y LOS MINERALES DE BAJA LEY ENVIADOS A
BOTADERO SE CARACTERIZAN POR:
- SU LITOLOGÍA: SU DEFINICIÓN COMO MATERIAL ESTÉRIL O
COMO MINERAL DE BAJA LEY ESTÁ DETERMINADA NO
SOLAMENTE POR EL CONTENIDO DE METAL (Cu) SI NO QUE
TAMBIÉN POR SUS CARACTERÍSTICAS LITOLÓGICAS, LAS
CUALES DETERMINAN ENTRE OTROS EL CONSUMO DE ÁCIDO
DEL MATERIAL Y POR ENDE LA POSIBILIDAD DE RECUPERAR EL
METAL POR LIXIVIACIÓN EN BOTADERO.
- SU COMPOSICIÓN MINERALÓGICA: QUE DETERMINA SI EL
BOTADERO SERÁ UN POTENCIAL GENERADOR DE AGUAS
ÁCIDAS. POR LO TANTO, TOMA GRAN IMPORTANCIA LA
PRESENCIA DE IMPUREZAS EN EL MATERIAL DESTINADO A
BOTADERO. SONDETERMINANTES LOS CONTENIDOS DE
AZUFRE COMO SULFURO Y EN PARTICULAR COMO PIRITA,
ADEMÁS DE OTRAS CARACTERÍSTICAS DE LA GANGA COMO SU
POTENCIAL DE NEUTRALIZACIÓN (PN).

- SU PERMEABILIDAD: QUE JUEGA UN ROL IMPORTANTE EN LA
CINÉTICA DE GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS, DEBIDO A QUE
UN BOTADERO CON UNA MAYOR PERMEABILIDAD PERMITE UNA
MAYOR VELOCIDAD DE OXIDACIÓN; ADQUIRIENDO RELEVANCIA
EN ESTE SENTIDO, LA GRANULOMETRÍA Y LA COMPACTACIÓN.
LA DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA DEPENDE DE LAS
CARACTERÍSTICAS DE LA TRONADURA Y MECÁNICA DE ROCAS
DEL MATERIAL MISMO; POR LO GENERAL ESTA DISTRIBUCIÓN
SE AJUSTA A LOS REQUERIMIENTOS DE LOS EQUIPOS DE
CARGUÍO.
LA COMPACTACIÓN TIENE ESTRECHA RELACIÓN CON EL
MÉTODO CONSTRUCTIVO DEL BOTADERO.

1.2. RELAVES DE FLOTACIÓN.
- PRESENTAN RIESGO POR POSIBLE INESTABILIDAD FÍSICA Y
VULNERABILIDAD FRENTE A LA ACCIÓN DE LA NATURALEZA.
- DESDE EL PUNTO DE VISTA DE MANEJO AMBIENTAL CONVIENE
DISTINGUIR ENTRE LOS RELAVES UBICADOS EN ZONAS DONDE
LA EVAPORACIÓN ES MAYOR QUE LAS PRECIPITACIONES Y
RELAVES EN ZONAS CON UNA SITUACIÓN INVERSA.
EN EL PRIMER CASO, ES POCO PROBABLE UNA MOVILIZACIÓN
DE CONTAMINANTES DESDE LOS SÓLIDOS.
TRANQUE DE RELAVES DE CMZ TRANQUE DE RELAVES DE CMD

EL AMBIENTE GENERALMENTE ALCALINO GARANTIZA UNA
CAPACIDAD DE NEUTRLIZACIÓN FRENTE A UNA POSIBLE
GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS POR OXIDACIÓN DE LOS
SULFUROS RESIDUALES CONTENIDOS.
LA BAJA PERMEABILIDAD DE LOS RELAVES HACE QUE SU
TRANSFORMACIÓN POR OXIDACIÓN SEA MUY LENTA,
ASEGURANDO ASÍ UNA ESTABILIDAD QUÍMICA RELATIVA A
LARGO PLAZO.

ENTRE LAS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS RELAVES
ESTÁN:
- COMPOSICIÓN QUÍMICA Y MINERALÓGICA: DEPENDEN
DIRECTAMENTE DE LA COMPOSICIÓN DEL MINERAL ALIMENTADO
Y DEL CONCENTRADO. LAS LEYES DEL ELEMENTO DE INTERÉS Y
DE LAS IMPUREZAS QUEDAN DEFINIDAS POR LA DISTRIBUCIÓN
DE LAS ESPECIES MINERALÓGICAS ENTRE EL CONCENTRADO Y
EL RELAVE.
- PERMEABILIDAD: ES UNA CARACTERÍSTICA IMPORTANTE, PUES
DE ELLA DEPENDERÁ LA MAYOR O MENOR VELOCIDAD DE
OXIDACIÓN QUE PUEDEN SUFRIR LOS SULFUROS; UNA BAJA
PERMEABILIDAD PUEDE LIMITAR EL PASO DEL AGUA Y AIRE A
TRAVÉS DEL RESIDUO.
GENERALMENTE LA GRANULOMETRÍA DEL MATERIAL DE RELAVE
ES FINA, POR LO CUAL LA PERMEABILIDAD DEBERÍA SER BAJA.
SIN EMBARGO, LA GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS (DRENAJE
ÁCIDO DE ROCA, DAR) PUEDE MANIFESTARSE A MUY LARGO
PLAZO, UNA VEZ ABANDONADA LA FAENA MINERA.

- pH DE FLOTACIÓN: ESTE ES DETERMINANTE EN EL pH DEL AGUA
QUE IMPREGNA EL RELAVE Y POR ENDE EN LA HUMEDAD
RESIDUAL QUE POSTERIORMENTE PUEDA MANTENERSE AL
INTERIOR DEL RELAVE; ESTE TIENE UN EFECTO IMPORTANTE
EN LA FORMACIÓN DE DAR.

- CONTENIDO DE AZUFRE (% S): EL PORCENTAJE DE S COMO
SULFURO ES DETERMINANTE PARA ESTIMAR EL POTENCIAL
ÁCIDO QUE PUEDE GENERAR EL RELAVE.
- GRANULOMETRÍA: INCIDE EN LA PERMEABILIDAD DEL RELAVE Y
DETERMINARÁ EN GRAN MEDIDA LA SIGNIFICANCIA DEL
IMPACTO POR ARRASTRE DE MATERIAL PARTICULADO DESDE
LÑA SUPERFICIE DEL DEPÓSITO.
- NIVEL SATURACIÓN: ESTE NIVEL ES DETERMINANTE EN LA
EXPOSICIÓN DEL MATERIAL DEL RELAVE A LA OXIDACIÓN, VALE
DECIR EN PRESENCIA DE AIRE.
TRANQUE DE RELAVES DE LA DIVISIÓN ANDINA- CODELCO

1.3. RIPIOS DE LIXIVIACIÓN.
- SE CARACTERIZAN POR TENER ALTA PERMEABILIDAD. SON
POTENCIALES GENERADORES DE ÁCIDO. ESTÁN
IMPREGANADOS CON SOLUCIONES ÁCIDAS CON ALTOS
CONTENIDOS DE METALES.
- EN LOS PROCESOS DE LIXIVIACIÓN, SE EXTRAE
SELECTIVAMENTE EL COBRE POR SX APLICADA A LA SOLUCIÓN
RICA. LOS OTROS ELEMENTOS PERMANECEN EN EL SISTEMA Y
LA SOLUCIÓN QUE IMPREGNA LOS RIPIOS ES LA ÚNICA SALIDA
PARA LOS IONES DISUELTOS EN LA SOLUCIÓN DE LIXIVIACIÓN.
EN EL CASO DE LOS MINERALES CON ALTO CONSUMO DE
ÁCIDO, SE LLEGA A VALORES MUY ALTOS PARA
CONCENTRACIÓN DE SULFATO (HASTA 150 g/L) Y DE OTROS
IONES METÁLICOS.

1.3. RIPIOS DE LIXIVIACIÓN.
- LOS RIPIOS IMPREGNADOS CON SOLUCIONES DE CIANURO, SU
DEGRADACIÓN SE VE FAVORECIDA POR EXPOSICIÓN A LAS
RADIACIONES SOLARES EN PRESENCIA DE OXÍGENO. BAJAS
TEMPERATURAS Y BAJA PRESIÓN DE OXÍGENO RETARDAN LA
DESCOMPOSICIÓN DEL CIANURO.
Tonelaje, TMS
CuT, %
Cu Fino, t
69.344.826
0.138
95.946
RIPIO ACUMULADO EN BOTADERO

1.4. ESCORIAS DE DESCARTE.
LAS ESCORIAS PROVIENEN DE LA ETAPA DE FUSIÓN O DE UNA
ETAPA INTERMEDIA DE LIMPIEZA DE ESCORIA. EN ALGUNAS
FUNDICIONES, PARTE DE LAS ESCORIAS SE MUELEN Y PASAN
POR UN PROCESO DE FLOTACIÓN QUE PERMITE RECUPERAR
PARTE DEL COBRE. EL RESTO DEL MATERIAL SE VA EN LOS
RELAVES.
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LAS ESCORIAS SON:
- PRESENTAN GENERALMENTE UNA ESTRUCTURA VIDRIOSA, MUY
POCO CRISTALIZADA Y RELATIVAMENTE INSOLUBLE.
- DEPENDIENDO DE LAS CONDICIONES DE ENFRIAMIENTO,
PUEDEN PRESENTAR ALGÚN GRADO DE CRISTALIZACIÓN Y
ALGUNOS ELEMENTOS SE VUELVEN SOLUBLES.

1.4. ESCORIAS DE DESCARTE.
- LA CONCENTRACIÓN DE IMPUREZAS DEPENDE DE LA
COMPOSICIÓN DEL CONCENTRADO TRATADO, DE LOS EQUIPOS
UTILIZADOS Y DEL TIPO DE FUNDENTE. PARA EL CASO DEL
ARSÉNICO, LAS ESCORIAS OBTENIDAS EN HORNOS
REVERBEROS TIENEN PROPORCIONALMENTE MÁS ARSÉNICO
QUE AQUELLAS PRODUCIDAS EN UN CONVERTIDOR TENIENTE O
EN UN HORNO FLASH, UTILIZADOS PARA FUNDIR EL MISMO
CONCENTRADO.
- SU DISPOSICIÓN NO DEBERÍA PRESENTAR PROBLEMAS
AMBIENTALES, PERO HAY QUE ANALIZAR LAS CONDICIONES
AMBIENTALES DEL LUGAR DE DISPOSICIÓN.
LA UTILIZACIÓN DE ESCORIAS COMO MATERIAL DE RELLENO O
PARA LA ESTABILIZACIÓN DE CAMINOS REQUIERE ALGUNOS
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS, CASO A CASO, PARA ASEGURAR
SU ESTABILIDAD QUÍMICA.

1.5. POLVOS DE FUNDICIÓN.
LOS POLVOS DE FUNDICIÓN SE RECUPERAN DESDE LOS GASES
DE FUNDICIÓN EN LAS DISTINTAS ETAPAS DE LIMPIEZA DE
DICHOS GASES.
ESTÁN CONSTITUIDOS POR:
-PARTÍCULAS DE CONCENTRADO, ARRASTRADAS POR LOS
GASES Y PARCIALMENTE REACCIONADAS.
-PARTÍCULAS PRODUCIDAS POR CONDENSACIÓN DE
COMPUESTOS VOLÁTILES DURANTE EL ENFRIAMIENTO
PROGRESIVO DE LOS GASES.

LOS POLVOS RECUPERADOS DESDE LOS GASES CALIENTES EN
LAS CÁMARAS DE POLVOS, EN LOS ENFRIADORES Y EN LAS
PRIMERAS ETAPAS DE LOS PRECIPITADORES
ELECTROSTÁTICOS, PREDOMINAN LAS PARTÍCULAS DE
ARRASTRE Y LOS POLVOS TIENEN UN CONTENIDO MAYOR DE
COBRE Y UNA COMPOSICIÓN MÁS CERCANA A LA COMPOSICIÓN
DE UN CONCENTRADO TOSTADO, EN CAMBIO LOS POLVOS DE
ETAPAS POSTERIORES, TIENEN MAYOR PROPORCIÓN DE
COMPUESTOS CONDENSADOS, MENOS COBRE Y MÁS
IMPUREZAS.

1.6. RESIDUOS DE LAVADO DE GASES.
PREVIO A QUE LOS GASES INGRESEN AL MÓDULO DE
CONTACTO DE LA PLANTA DE ÁCIDO, ES NECESARIO REMOVER
TODAS LAS IMPUREZAS AÚN PRESENTES. POR ESTO SE REALIZA
UNA LIMPIEZA HÚMEDA DE LOS GASES QUE PERMITE REMOVER
LA MAYOR PARTE DE LAS IMPUREZAS PRESENTES EN FORMA DE
COMPUESTOS DISUELTOS O DE PARTÍCULAS PRECIPITADAS EN
LA SOLUCIÓN DE LAVADO.
POSTERIORMENTE ES NECESARIO REMOVER ESTOS
COMPUESTOS DE LA SOLUCIÓN DE LAVADO, ACIDIFICADA
DEBIDO A LA PRESENCIA DE TRIÓXIDO DE AZUFRE (SO3) EN LOS
GASES. LA REMOCIÓN SE REALIZA POR SIMPLE SEDIMENTACIÓN
DE LOS SÓLIDOS PRECIPITADOS EN LA SOLUCIÓN DE LAVADO
SATURADA O POR UNA PURGA Y POSTERIOR NEUTRALIZACIÓN
DE DICHA SOLUCIÓN.
LA NEUTRALIZACIÓN SE LLEVA A CABO GENERALMENTE CON
UN EXCESO DE CAL, LO QUE PERMITE OBTENER PRECIPITADOS
DE ARSENATO CÁLCICO RELATIVAMENTE ESTABLES. SIN
EMBARGO, ESTOS RESIDUOS CONSTITUYEN RESIDUOS
PELIGROSOS Y REQUIEREN DE UNA DISPOSICIÓN CONTROLADA

1.7. BARRO ANÓDICO Y RESIDUOS DE PLANTAS DE
ELECTROREFINACIÓN.
LOS BARROS ANÓDICOS, POR SU ALTO CONTENIDO DE METALES
PRECIOSOS SON RECUPERADOS Y TRATADOS EN LAS PLANTAS
DE METALES NOBLES Y POR LO TANTO NO CONSTITUYEN
RESIDUOS PROPIAMENTE TAL.
SIN EMBARGO, LAS PLANTAS DE METALES NOBLES DEBEN
MANEJAR LOS RESIDUOS QUE SE GENERAN AL ELIMINAR TODAS
LAS OTRAS IMPUREZAS PRESENTES EN LOS BARROS, RAZÓN
POR LA CUAL SE UBICAN EN ESTE ITEM. ENTRE LAS IMPUREZAS,
SE TIENE AL ARSÉNICO SIENDO EL METAL QUE GENERA MÁS
PROBLEMAS.

77
ADEMÁS DEL BARRO ANÓDICO, SE PROCEDE USUALMENTE A
PURGAR PARTE DEL ELECTROLITO QUE PASA POR UNA SERIE
DE CELDAS ELECTRLÍTICAS. EN UNA PRIMERA ETAPA (CIRCUITO
DE LIBERACIÓN), SE DEPOSITA PARTE DEL COBRE, BAJANDO SU
CONCENTRACIÓN DESDE 45 g/L HASTA 22 g/L, PRODUCIENDO UN
CÁTODO DE GRADO COMERCIAL.
EN LA SEGUNDA ETAPA (CIRCUITO DE PURIFICACIÓN) SE
PRODUCE UN AGOTAMIENTO DEL COBRE, BAJANDO SU
CONCENTRACIÓN HASTA MENOS DE 1 g/L. JUNTO CON EL
COBRE, SE ELIMINAN EL ARSÉNICO Y EL ANTIMONIO, QUE SE
DEPOSITAN CON EL COBRE O PRECIPITAN EN EL FONDO DE LA
CELDA. BAJO ALGUNAS CONDICIONES DE OPERACIÓN PUEDEN
PRECIPITARSE ARSINAS (AsH) JUNTO CON LA NEBLINA ÁCIDA,
CON EL CONSECUENTE PELIGRO QUE SIGNIFICA PARA EL
PERSONAL DE OPERACIÓN. LOS CÁTODOS PRODUCIDOS EN
ESTA ETAPA, DE MUY BAJA CALIDAD, RETORNAN A LA
FUNDICIÓN MIENTRAS QUE EL BARRO ARSENIACAL (Cu 40 %, As
20 %) O RETORNA A LA FUNDICIÓN O ES ELIMINADO Y ENVIADO
A UNA DISPOSICIÓN FINAL.

¿Porqué ha tomado importancia la disposición de
relaves?
Básicamente a los siguientes factores:
• Expansión de las operaciones existentes debido a la
disminución de las leyes.
• Colmatación de cuencas en las cercanías de las
faenas ubicadas en sectores cordilleranos
• Nuevas regulaciones ambientales, con posterioridad
a la promulgación de la Ley General de Bases del
Medio Ambiente.
• Demandas de las comunidades ubicadas en el
entorno.
• La necesidad de hacer un uso eficiente del agua.

Consideraciones ambientales:
Debido a la creciente demanda de producir en un
marco de desarrollo sustentable, las empresas
mineras han, están y deberán incorporar la temática
ambiental como eje central de su gestión global.

Las prácticas ambientales conducen hacia:
• La integración sistemática de los aspectos
ambientales.
• La inclusión de todas las componentes ambientales
(suelo, agua, aire, etc.)
• La reducción de la producción de desechos en la
fuente.
• La reutilización al máximo de los desechos
generados.

CARACTERIZACION
GEOLOGIA
GEOTECNIA
METALURGIA
TRANSPORTE
Y CARGUIO
PROCESO DE
CHANCADO
PERFORACIO
N Y
TRONADURA
MOLIENDA
HUMEDA
FLOTACION
COLECTIVA
N
PLANIFICACIONPLANIFICACION
MINERAMINERA
Creación de Valor en Procesamiento deCreación de Valor en Procesamiento de
Minerales SulfuradosMinerales Sulfurados

OXIDO DEOXIDO DE
MOLIBDENOMOLIBDENO
FLOTACION
COLECTIVA
TRANQUE DE
RELAVES
RECUPERACION
DE MOLIBDENO
CONCENTRADOCONCENTRADO
DE COBREDE COBRE
TOSTACION DETOSTACION DE
MOLIBDENOMOLIBDENO
FILTRACION DEFILTRACION DE
CONC. COBRECONC. COBRE
Creación de Valor en Procesamiento deCreación de Valor en Procesamiento de
Minerales SulfuradosMinerales Sulfurados

Esquema general de un depósito de relaves
convencional

• Los depósitos de relaves corresponden al lugar y
forma en que los relaves son dispuestos.
• El procesamiento de minerales se realiza con
pulpas que tienen un contenido de sólidos que varía
entre un 30 - 40 %.
• La mayor parte de las operaciones mineras que
producen relaves, deben manejarlos
hidráulicamente.
• El relave producido en la planta de procesos es una
pulpa compuesta por partículas sólidas de un
tamaño inferior a 0,1 mm y agua.
• La disposición de relaves es uno de los mayores
problema por resolver para las empresas mineras
que desarrollan actividades de procesamiento de
minerales.

La mayor parte del material procesado se transforma
en relave.
Caso 1
Planta de concentración que procesa un mineral de
cobre mediante flotación.
% Cu 1,00 34,00 0,20
% Peso 100,00 2,37 97,63
% Finos Cu 100,00 80,47 19,53
Mineral Concentrado Relave

En algunos casos los relaves constituyen la fracción
minoritaria.
Caso 2
Planta de concentración que procesa un mineral de
hierro mediante concentración magnética en húmedo.
% Fe 48,00 65,00 10,00
% Peso 100,00 69,01 30,99
% Finos Fe 100,00 93,56 6,44
Mineral Concentrado Relave

Los depósitos de relaves son obras destinadas a
confinar grandes volúmenes de finos sedimentos y
agua provenientes de las operaciones de extracción
de minerales.
En el pasado el objetivo era diseñar y construir obras
para un almacenamiento seguro de los relaves.

En la actualidad las compañías mineras buscan
diferentes tecnologías de disposición que les
permitan un cierre de las instalaciones en
condiciones ambientalmente aceptables y evitar
costos innecesarios, para evitar impactos
ambientales negativos u otro tipo de problemas con
posterioridad al cese de las operaciones.

Los principales problemas asociados a la operación
de depósitos de relaves y que requieren de un
manejo ambiental son:
• Contaminación de las aguas superficiales y/o
subterráneas.
• Emisión de material particulado.
• Fallas relacionadas con la falta de seguridad y
estabilidad del depósito.
• Impacto visual.
• Rehabilitación y recuperación de suelo.

Se requiere que las instalaciones de disposición de
relaves:
• Correspondan a estructuras de confinamiento
estables.
• Los impactos sobre las componentes ambientales
durante la etapa de operación sean mínimos,
• Posterior al cese de operaciones o al final de su
vida útil puedan ser rehabilitados.
ETAPA DE CONSTRUCCIÓN /OPERACIÓN

• Los relaves corresponden a desechos no deseados
como consecuencia de un proceso cuyo objetivo es
obtener concentrados.
• Pueden estar compuestos por elementos
contaminantes o ser generadores de aguas ácidas.
• Los muros de arenas son altamente erosionables
por efectos del agua y el viento.
• Las pulpas son abrasivas y presentan problemas de
sedimentación.

Se debe considerar:
• Preparación del Terreno
• Desvió de cursos de aguas
• Muro de partida
• Laguna inicial
• Clasificación de relaves para generar arena
• Depositación y distribución de arenas en el muro
• Compactación de arenas
• Controles de calidad de construcción
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS

El relave descartado de una concentradora
dependerá de:
• Producción de mineral tratado en el concentrador.
• Recuperación metalúrgica.
• Granulometría de control de molienda.
• Concentración en peso de los relaves.
• pH de flotación.
Características de los relaves

MANEJO DE AGUAS EN EMBALSE DE RELAVES
Un embalse de relaves tiene por finalidad contener
dos tipos de elementos: un elemento sólido
constituido por el relave propiamente tal, y un
elemento fluido, el cual corresponde al agua
asociada al relave.

El elemento sólido es retenido y almacenado en su
totalidad en el embalse, ya sea como material para la
construcción de muros, utilizando la fracción gruesa,
o quedando depositado en la cubeta del embalse.
En cambio el agua se caracteriza por no ser
contenida en su totalidad, es decir no toda el agua
que se ingresa al embalse de relaves queda
almacenada en dicha obra, ello porque una parte
importante se infiltra, otra parte se evapora, otra
parte percola por los muros, y otra parte importante
puede ser recuperada y recirculada al concentrador o
vertida a cauce natural.

El agua que se introduce al embalse puede provenir
de las siguientes fuentes:
• agua contenida en le relave;
• aguas servidas del campamento;
• aguas de descarte de otros procesos industriales;
• aportes hidrológicos de la hoya donde se construyó
el embalse.

Las aguas que entran al embalse pueden quedar
contenida en él, ya sea como humedad remanente en
las arenas, como agua insterticial de las lamas o
como agua clara de lagunas.

El excedente de agua entre los flujos que entran y
los que quedan remanentes en el embalse, serán
evacuados de la obra ya sea en forma natural o
artificial.
Las formas naturales de eliminación de agua son las
infiltraciones al terreno, la evaporación.
La forma artificial la constituyen la recirculación de
aguas hacia el concentrador y el vaciado a a cauce
natural.

De acuerdo a la normativa ambiental vigente,
seguridad y contaminación ambiental, y a conceptos
metalúrgicos, se debe recircular agua al máximo
desde el embalse al concentrador.

Por lo tanto, la manipulación de aguas en un embalse
de relaves es un proceso de relativa complejidad
cuyo análisis debe tenerse en cuenta en el diseño y
operación de un depósito de relaves.

El balance de aguas consiste en determinar la masa
de agua que entra al sistema, la masa que se
acumula y la masa que sale del depósito de relaves:
Entrada = Salida +Acumulación
BALANCE DE AGUAS

Para realizar dicho balance considere la siguiente
figura:

Los flujos señalados en la figura anterior, se
describen a continuación.
• Flujo Nº 1. Agua asociada al relave.
Este flujo corresponde al agua que contiene el relave
como parte del proceso minero.
La dilución (razón entre la masa de agua y la masa
de sólidos) que lleva un flujo de relaves, puede ser
variable dependiendo si existe o no espesamiento de
relaves a la salida del concentrador y del grado de
concentración que dicho espesador presenta.

En el caso de concentradores sin espesadores de
relaves, la razón de dilución normalmente es del
orden de 2 es a 1, lo que equivales a
concentraciones en peso entre un 30 y 35 %, y en el
caso que dichos espesadores existan, la razón de
dilución oscila alrededor de 1 es a 1, lo que equivale
a concentraciones entre 45 a 55 %.

• Flujo Nº 2. Alcantarillados.
En algunas faenas mineras, se vacían los
alcantarillados y otras aguas sanitarias al canal de
relaves para efectuar una eliminación simple y de
bajo costo de los residuos sanitarios.
Es indudable que esta condición no debiera ocurrir,
aún si no existieran normativas ambientales y
sanitarias.

• Flujo Nº 3. Otros descartes industriales.
En faenas mineras complejas es posible que existan
otros descartes de aguas industriales, como ser por
ejemplo: lavado de calcinas, descartes de plantas de
extracción por solventes, descartes de líquidos en
plantas de lixiviación, etc.
Dichas aguas o residuos líquidos se caracterizan por
ser eventos puntuales y de alta variabilidad, sin
embargo, ellos son relativamente fáciles de definir,
analizando el proceso en el cual esta agua están
descartadas y el ritmo al cual ocurren dichos
eventos.

• Flujo Nº 4. Aportes hidrológicos.
Este punto es uno de los más relevantes al realizar
un balance aguas.
En primer lugar se debe analizar cual sería el área
hidrográfica aportante al embalse de relaves, es
decir, cual es la llamada hoya hidrográfica, en la cual
todas las escorrentías superficiales tienen que
descargarse al interior del embalse.

Una vez definida el área aportante, se debe analizar
los antecedentes hidrológicos disponibles de modo
de determinar cuales serían las probabilidades y
frecuencias de los aportes hidrológicos del sector,
como ser lluvias, deshielos o aportes de la napa
freática (aguas subterráneas).
Para lograr ello, se debe tener estadísticas locales o
sectoriales conocidas, o que la empresa minera
efectúe su propio banco de datos estadísticos.

En caso que el aporte mayor sean las lluvias,
además de determinar las frecuencias y los caudales
de precipitación de ellas, es necesario definir el
coeficiente de escorrentía, es decir, el porcentaje de
la lluvia caída que puede escurrir por la superficie
alcanzando el embalse de relaves.
Los métodos tradicionales para definir estos caudales
aportantes al embalse son métodos de estadísticas
hidrológicas o en el caso de embalses más pequeños
pueden tomarse como datos algunas normas
asociadas a obras civiles (manual de carreteras).

• Flujo Nº 5. Humedad contenida en arenas de
muros.
Este flujo corresponde a agua acumulada, que se
caracteriza por estar constituida por toda la humedad
que queda asociada a las arenas de relaves y que no
son posibles de escurrir hacia al exterior de los
muros.
La humedad es relativamente constante y oscila
alrededor del 10 % del tonelaje total de arenas
acumuladas en los muros.

• Flujo Nº 6. Agua intersticial en la cubeta del
embalse.
El flujo de agua que queda asociada a las lamas o
relaves depositados en la cubeta del embalse,
corresponde al agua intersticial incorporada a los
huecos que deja la fracción sólida en el embalse.
Dado que el corazón de un embalse siempre se
encontrará saturado, al menos por un período
calendario relativamente largo, es posible definir que
todos los huecos entre las partículas sólidas se
encontrarán rellenos con agua; pudiendo de esta
forma determinar la acumulación de agua a partir del
tonelaje sólido que se está embalsando y de la
densidad in situ de dicho relave.

Normalmente, se acostumbra calcular el agua
intersticial contenida en el embalse de relaves a
partir de las definiciones de densidad in situ seca y
del cálculo del índice de huecos.

• Flujo Nº 7. Infiltraciones.
Uno de los flujos de salida más errático lo constituye
las infiltraciones al terreno.
Dichas infiltraciones corresponden al agua asociada
la relave que empieza a filtrarse hacia al terreno
natural colindante con el embalse.

Se debe considerar que dado el alto grado de
impermeabilidad que presenta las fracciones finas del
relave en la cubeta de éste, la zona de contacto
entre el relave y el terreno común colindante,
presenta infiltraciones de un orden de magnitud
relativamente bajos, en cambio la zona que queda en
contacto entre la laguna de agua clara y el terreno
común presenta un grado de infiltración
extremadamente alto comparado con el anterior,
sobretodo si dicha laguna de agua clara presenta una
potencia o altura importante.

Es preciso señalar que el grado de infiltración de
aguas desde el embalse de relaves depende de la
magnitud del perímetro de contacto entre las lagunas
de aguas claras y el terreno natural donde se está
conteniendo dicho embalse.
La evaluación de este grado de infiltraciones es
bastante difícil de hacer y normalmente los balances
de agua se cierran determinando este parámetro.

• Flujo Nº 8. Evaporación.
La evaporación de agua desde un embalse de
relaves, depende del lugar donde se encuentre
construido el embalse y sus características
climatológicas (grado de radiación solar, vientos,
etc.), lo cual permite definir al menos en una
aproximación razonable cual sería la tasa de
evaporación en L/m2
de laguna que tendría un
embalse de relaves.

Cabe hacer notar que la evaporación se produce no
solo desde las zonas de la laguna, sino que también
desde las zonas de playas, sin embargo, en este
último caso el grado de evaporación está circunscrito
fundamentalmente a los canales de relaves que se
forman por sobre las playas de un embalse y en
menor grado sobre la superficie saturada de lamas.

Por lo tanto, las cuantificaciones de este parámetro,
pueden ser definidas a partir de superficies de
evaporación y de la tasa de evaporación estimadas.

• Flujo Nº 9. Recirculación al concentrador.
Este parámetro corresponde a todo flujo de aguas
que se extrae desde un embalse de relaves, ya sea
mediante recirculación desde el sector de lagunas, es
decir desde la zona de la cubeta del embalse o desde
la zona del muro, mediante una recirculación desde
los drenes de los pies de dicho tranque.

• Flujo Nº 10. Vaciado a cauce natural.
En diversos depósitos se puede efectuar un vaciado
de las aguas excedentes a cauce natural. Dicha
práctica es variable dependiendo de la época del
año.
En algunos casos se acostumbra a realizar un
tratamiento de aguas previo a su vaciado, de modo
de cumplir con los requisitos de Normas de agua
Potable y/o Riego.

• Flujo Nº 11. Forestación.
Existe la posibilidad de efectuar el vaciado de los
excedentes de aguas desde el embalse hacia
sectores de forestación destinados a absorber dichos
caudales excedentes.
De esta forma, el complejo minero se libera del
cumplimiento de normas de control a menudo
bastantes exigentes.

CRITERIOS DE CÁLCULO DE BALANCE DE
AGUAS
Para efectuar un balance de agua con el fin de definir
equipos y obras necesarias para la manipulación
segura de este fluido, se presenta a continuación los
siguientes criterios.

i. Flujo de aguas asociadas al relave.
Este caudal se puede determinar a partir del tonelaje
de relaves producido y el grado de concentración en
peso al cual se envía para su disposición.
El caudal de agua asociada se puede determinar
según:
( )
Cpr
Cpr-100*Tr
QW1 =
QW1 = caudal de agua asociada al relave (m3
/día).
Tr = tonelaje de relaves producidos (t/día).
Cpr = concentración en peso del relave (%).

ii. Flujo de agua de alcantarillado.
Este caudal debe ser aforado para lograr un valor
con alta precisión.

iii. Flujo de agua de descartes sanitarios.
Este caudal (QW3), es imposible de estimar en
forma general y debe ser estudiado en cada caso en
particular.
Sin embargo, en los complejos mineros dichos
valores no pueden ser superiores a un 10 % del flujo
de agua asociada al relave.
QW1*0,1QW3 ≤
QW3 = caudal de agua de descartes sanitarios (m3
/día).

iv. Aportes hidrológicos.
Los aportes hidrológicos no dependen del proceso
minero y sólo pueden ser definidos en función de la
posición geográfica del embalse.
Para obras de gran envergadura, con muros sobre 20
m de altura y/o volúmenes superiores a 1.000.000 m3
,
es imprescindible efectuar estudios hidrológicos
completos para definir la magnitud de los aportes en
función de su posibilidad de ocurrencia.

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores,
es posible determinar el flujo de aportes hidrológicos
para años medios, el cual servirá para los balances
globales de agua al sistema, y para crecidas de
ocurrencia milenaria, valor que se utilizaría para el
diseño de las obras de evacuación de emergencia.

Para el cálculo del flujo de agua que ingresaría al
embalse, es necesario conocer el área aportante y su
razón de escorrentía.
El flujo de agua de aportes hidrológicos se puede
calcular con las siguientes ecuaciones:

100
máxTa*Ce*A
(máx)QW4
medTa*Ce*A(med)QW4
=
=
QW4 (med) = caudal de aporte hidrológico medio (m3
/día).
QW4 (máx) = caudal de aporte hidrológico máximo (m3
/día).
A = superficie de terreno aportante de aguas (m2
).
Ce = coeficiente de escorrentía (%), variable entre 50 y 90 %.
Ta med = tasas de precipitación media (m3
/m2
*día).
Ta máx = tasas de precipitación máxima (m3/m2*día).

Si el embalse es de reducido tamaño, se puede
estimar los flujos de agua a partir de las tablas
lluvias del Manual de Carreteras para las distintas
zonas del país, empleando las siguientes
correlaciones para determinar las tasas de
precipitación:
0,001*P10*4,0máxTa
0,001*P10*0,1medTa
=
=
P10 = precipitación máxima en 24 horas según tabla Nº
3.702.404 (2)C del Manual de Carreteras (L/m2
/día).

v. Humedad contenida en las arenas.
La determinación de la humedad retenida en las
arenas de los muros puede calcularse:
100
Ta*H
QW5 =
QW5 = caudal de agua retenida como humedad de las arenas
de los muros (m3
/día).
H = humedad remanente de los muros de arenas (%).
Normalmente varía de 8 a 10 %.
Ta = tonelaje de arenas depositado para construcción de muros
(t/día). Normalmente varía entre un 20 a 50 % del tonelaje total
de relaves, en el caso de muros construidos de arena de
relaves.

vi. Agua insterticial contenida en la cubeta del
embalse.
El caudal de aguas que queda retenido en la cubeta,
se puede determinar por:
QW6 = caudal de agua retenida en la cubeta como agua
insterticial (m3
/día).
Trd = tonelaje de relaves depositado en la cubeta del tranque
(m3
/día).
Ss = densidad in situ del relave o lamas depositadas en la
cubeta (t/m3
). Normalmente varía entre 1,25 y 1,45 (t/m3
).
S = densidad total del relave seco (t/m3). Normalmente varía
entre 2,55 y 2,85 (t/m3
).
Ss
Trd
*
S
Ss
-1QW6 





=

vii. Infiltraciones.
Las infiltraciones son más difíciles de estimar puesto
que ellas dependen de la permeabilidad del terreno
donde se construye el embalse, del área de contacto
entre las lagunas de agua clara y el embalse, de las
profundidades de las lagunas de agua clara y de la
superficie de contacto entre el relave depositado y el
terreno.
Para una evaluación preliminar, se debe considerar
que dichas infiltraciones son superiores a un 10 %
del caudal de agua asociada al relave a la entrada
del embalse.

QW1*0,1QW7 >
QW7 = caudal de infiltraciones en terreno (m3
/día).

viii. Evaporación.
Las tasas de evaporación del sector donde se
construirá un nuevo embalse pueden ser estimadas a
partir de datos climatológicos adecuados (tasa de
radiación solar, velocidad de vientos, etc.), o a partir
de estadísticas de mediciones directas de la tasa de
evaporación.
Normalmente, las tasas de evaporación, en Chile,
fluctúan entre 3,0 (L/m2
*día) para embalses en el
Valle Central, a valores levemente superiores a 10,0
(L/m2
*día), para embalses del Norte Grande o de Alta
Cordillera.

El flujo de agua evaporada, se puede calcular según:
( ) 0,001*Te*AcA1QW8 +=
QW8 = caudal de agua evaporada (m3
/día).
A1 = superficie de aguas claras (m2
).
Ac = superficie de canales de relaves sobre playas del embalse
(m2
). Normalmente esta área es del orden de 10 a 30 % del área
total del embalse.
Te = tasa de evaporación (L/m2
*día).

ix. Recirculación al concentrador.
El agua recirculada hacia el concentrador
corresponde a los excedentes de aguas de los flujos
anteriores. Es decir, este caudal puede ser calculado
según:
QW8-QW7-QW6-QW5-
(med)QW4QW3QW2QW1QW9 +++=
QW9 = caudal de agua posible de recircular al concentrador
(m3
/día).

El orden de magnitud de las aguas posibles de
recuperar desde un embalse de relaves oscila entre
un 40 a 55 % del agua contenida en los relaves
espesados y entre un 50 a 70 % para relaves sin
espesar.

x. Vaciado a cauce natural.
Este flujo corresponde a los excedentes de agua
desde el tranque que no son retornadas al
concentrador.
QW10 = caudal de agua vaciada a cauce natural (m3
/día).
QW9QW10 ≤

Como este flujo es fuertemente dependiente del
aporte hidrológico normalmente se puede definir que
el flujo máximo descartado es similar al caudal
hidrológico en crecida.
máxQW4máxQW10 =
Observación: el embalse de relaves podría estar
dotado de una capacidad de amortiguamiento de los
flujos hidrológicos de entrada. Así, se podría
descartar aguas a cauce natural a un ritmo inferior al
caudal de entrada, posibilitando aumentar la
recirculación de aguas hacia el concentrador.

xi. Agua para forestación.
Este flujo corresponde a los excedentes de agua del
el tranque que no son retornadas al concentrador. La
única salvedad radica en que ellas sólo pueden ser
descargadas del embalse en la época del año
adecuada para irrigar la forestación en crecimiento.
QW11 = caudal de agua utilizada en forestación (m3
/día).
QW9QW11 ≤

. ..Cómo sabría amarte, mujer, cómo sabría
amarte, amarte como nadie supo jamás.
Morir y todavía
amarte más.
Y todavía
amarte más
y más.
Crepusculario, 1919, Amor

En sus primeras acepciones, cultura
designaba el cultivo de los campos.
Cultura proviene del latín cultura
que significa cuidado del campo o
del ganado.

“Si buscas resultados distintos, no hagas
siempre lo mismo”.
FRASES AL CIERRE
“Hay una fuerza motriz más poderosa que
el vapor, la electricidad y la energía
atómica: la voluntad”.
Albert Einstein, 1879-1955. Científico nacido en
Alemania, nacionalizado estadounidense. Es uno de
los científicos más conocidos y trascendentes del
Siglo XX.

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