Tratamiento de relaves mineros y filtros prensa

deposito de relaves

Vivimos en un mundo donde la tecnología tiende a la eficiencia; lograr más con menos. El uso responsable de recursos hídricos y energéticos, entre otros, es parte de la responsabilidad que tienen las empresas, usualmente establecidas en regulaciones medioambientales más exigentes.

En el caso de la minería, una actividad con un gran impacto en los sitios donde se desarrolla, esto pasa por la gestión de los residuos como agregados y relaves. En el blog de hoy nos enfocaremos en los filtros prensa como solución en el tema de relaves, y cómo se comparan con otras soluciones.

ÍNDICE

1. DEFINICIÓN DE RELAVE

2. ¿QUÉ ES UN DEPÓSITO DE RELAVE?

2.1  RECUPERACIÓN DE AGUA DE RELAVES

3. MÉTODOS DE RECUPERACIÓN DE AGUA

4. LA DIFERENCIA: TECNOLOGÍA DE ALTA PRESIÓN (HPT)

Definición de relave

De acuerdo a la definición del ministro de minería de Chile, un relave corresponde al residuo, mezcla de mineral molido con agua y otros compuestos, que queda como resultado de haber extraído los minerales sulfurados en el proceso de flotación. Este residuo, también conocido como cola, es transportado mediante canaletas o cañerías hasta lugares especialmente habilitados o tranques, donde el agua es recuperada o evaporada para quedar dispuesto finalmente como un depósito estratificado de materiales finos (arenas y limos).”

Según un cálculo del Servicio Nacional de Geología y Minería de Chile (Sernageomin), en Chile se depositan cerca de 537 millones de toneladas anuales de relaves, fundamentalmente procedentes de la Gran Minería quienes tienen la responsabilidad de gestionarlos como parte de sus actividades.

¿Qué es un depósito de relave?

Normalmente los relaves son depositados en espacios construídos exclusivamente con este fin, los depósitos de relaves, los cuales además de ser obras extensas, deben cumplir con numerosas normativas de seguridad en su construcción y gestión para poder garantizar la seguridad medioambiental.

El mismo Sernageomin, clasifica los depósitos de relave de la siguiente manera:

  • Tranque de Relave
  • Embalse de relave
  • Relave Espesado
  • Relave Filtrado
  • Relave en pasta
  • Otros tipos

A pesar de las medidas de seguridad, los depósitos de relaves convencionales son propensos a accidentes, lo que tiene consecuencias negativas para las comunidades aledañas a la actividad minera. Según un documento publicado por Matec, se han registrados numerosos accidentes en depósitos de relaves operados por mineras en los últimos cuarenta años, como puede observarse en el siguiente gráfico:

accidentes de depositos de relaveFuente: Matec Industries

La gestión segura de los depósitos demanda soluciones a las industrias mineras. Una de ellas es la deshidratación de relaves antes de desecharlos, lo cual ayuda a solucionar el problema reduciendo la presión sobre los depósitos y, con esto, los riesgos que representan para el medio ambiente y las comunidades aledañas. Una ventaja adicional es la recuperación de agua para su aprovecharse en otras tareas, logrando un uso más responsable de los recursos hídricos.

Recuperación de agua de relaves

En relación a este punto y como lo expone el Consejo Minero, agrupación que congrega a numerosas empresas mineras en Chile, una de las soluciones al consumo de agua para varias empresas es aumentar el uso de agua marina, tanto salada como desalinizada. Sin embargo, esta solución representa un costo notable, especialmente para operaciones lejanas a la costa o a mayor altura sobre el nivel del mar.

Estos dos puntos, la gestión segura de relaves y el reaprovechamiento del agua, plantean la siguiente pregunta: ¿cuál es el método más eficiente para extraer agua de los relaves?

Métodos de recuperación de agua 

Según la publicación de Matec, los métodos más usados en la recuperación de agua para relaves son los siguientes: 

  • Centrífuga decantadora
  • Filtro de banda horizontal
  • Filtro hiperbárico o de vacío
  • Filtro prensa de baja presión
  • Filtro prensa de alta presión

Las centrífugas decantadoras son un sistema de filtrado que usan fuerzas centrífugas en un cilindro sólido para separar líquidos de sólidos. El nivel de rendimiento es limitado, aunque se ve compensado por ser un proceso continuo. Requiere altos volúmenes de floculante para operar y su rendimiento limitado requiere la instalaciones de varias unidades, lo que aumenta el consumo energético. 

Los filtros de banda horizontal son una alternativa menos costosa y que por lo general requiere menos espacio. Sin embargo, al igual que las centrífugas, requieren grandes volúmenes de floculante lo cual genera un mayor desgaste en las piezas, además de un operador presente durante su funcionamiento. Otra desventaja de este sistema es que requiere un sistema de vacío para absorber la humedad del mineral mientras se traslada por la banda, el cual suele ser bastante costoso.

Los filtros hiperbáricos o de disco de vacío operan con discos de cerámica alojados dentro de un cilindro presurizado. En teoría, una de sus ventajas como es la continuidad operacional (no hay cambios de presión en el medio filtrante) puede resultar en la acumulación de partículas ultrafinas (comunes en relaves) en el medio filtrante, un fenómeno llamado “blinding” lo cual resulta un menor rendimiento y humedad desigual en la torta seca. A esto hay que sumar que la mayor complejidad tecnológica resulta en mayores CAPEX y OPEX.

Los filtros prensa operan mediante un conjunto de placas formadas por un bastidor con una tela filtrante, las cuales se cierran mediante un pistón hidráulico, creando cámaras en el espacio de las placas. El lodo es inyectado mediante una bomba que opera a distintos valores de presión para vencer la presión interna generada en el conjunto filtrante. Si bien es un proceso en batch, unas de las ventajas de esto es que el medio filtrante se puede limpiar entre cada ciclo, evitando el blinding para obtener la misma calidad en cada filtrado.

La diferencia: Tecnología de Alta Presión (HPT)

A continuación vemos una comparativa de los distintos métodos que hemos mencionado relativos a los filtros prensa de alta presión:

metodos de filtrado vs filtros prensa

La tecnología de alta presión (HPT) de Matec es una de sus principales ventajas frente a otros procesos y a filtros que operan a presiones más bajas. Los filtros prensa con HPT de Matec son capaces de operar a 16, 21 y hasta 30 bar, lo cual tiene los siguientes beneficios:

  • Son capaces de trabajar con partículas ultrafinas como las arcillas presentes en los relaves de carbón.
  • Tienen gran rendimiento sin necesidad de usar membranas, las cuales aumentan la complejidad de la maquinaria.
  • La reducción del llenado del filtro acorta el tiempo de cada ciclo, lo cual permite reducir sus dimensiones pero manteniendo el mismo rendimiento que un filtro comparable en resultados, reduciendo el CAPEX.
  • La capacidad de obtener humedades bastante bajas, facilitando el manejo posterior de la torta seca resultante.

Adicionalmente, los filtros prensa Matec también operan con algunas tecnologías claves:

  • TT2 Fast es un sistema de apertura por secciones, el más rápido del mercado, que reduce el tiempo que el filtro tarda en abrir y descargar la torta seca a 3 minutos para un filtro prensa de 100 placas.
  • Diseño de placas con hasta 15% de mayor área útil lo que significa más productividad, filtros más pequeños y consecuentemente, Capex y Opex más bajos.
  • Diseño con descarga externa de agua para una rápida identificación de la tela dañada al poderse observar la presencia de agua turbia de forma sencilla. Esto permite un cambio temprano de la tela, garantizando mejor performance del filtro.
  • El Cubo, un filtro prensa pre-ensamblado en una estructura 100% móvil que facilita su transporte, instalación y, países como Perú, agilizar aprobaciones medioambientales gracias a su menor impacto.
  • BIFLOC es una tecnología de preparación  de floculante para lograr una correcta formulación y puede incluir la tecnología DOSON que garantiza que la dosis mínima necesaria sea utilizada logrando ahorro de hasta el 30% en consumo de floculante.

Te invitamos a conocer más sobre Matec y sus soluciones de filtros prensa con HPT. Descarga la demo completa de forma gratuita o contacta a Matec y PRECISION con tus dudas y consultas sobre esta tecnología.

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