MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 80 laborar con los diferentes usuarios en la cuenca donde operamos para administrar de manera efectiva este recurso compartido. La necesidad de desarrollar procesos de tratamiento para aguas ácidas nace a partir de que las opciones tecnológicas actualmente existentes para reducir los sulfatos (SO4) en este tipo de aguas son limitadas, los efluentes mineros pueden llegar a tener varios miles de miligramos por litro (mg/L) de sulfatos, los cuales requieren ser tratados y reducidos a un rango entre 250 a 1,000 mg/L para que puedan ser descargados hacia el medio ambiente. Es bajo este marco y comprometidos con el desarrollo tecnológico que a través del departamento corporativo de Manejo y Tratamiento de Agua, se realizaron pruebas tanto de laboratorio como piloto para el desarrollo de este proceso de tratamiento de aguas ácidas directamente a través de membranas de OI logrando reducir los sulfatos a valores dentro del rango requerido de descarga. Normalmente las aguas ácidas de mina tienen una primera etapa de precipitación de sulfatos con lechada de cal (hidróxido de calcio) previas a ser tratadas por Ósmosis Inversa (OI), esta primera etapa genera sulfato de calcio (CaSO4) también conocido comúnmente como yeso, el que genera incrustaciones en las membranas de OI y reduce la eficiencia del proceso. El presente artículo demuestra que tomando ventaja de la alta solubilidad de los metales y sulfatos en aguas ácidas, es que pueden tratarse de manera confiable y estable por membranas de OI, evitando así tener problemas de fallas de membranas de OI por incrustaciones de yeso. La metodología usada para demostrar la viabilidad de este proceso fue la instalación una planta piloto en la unidad minera de Newmont Yanacocha con una capacidad de 5 m3/h, la cual operó por dos años, donde se trataron directamente los efluentes ácidos a través de membranas de OI, logrando mantener una operación constante sin incrustaciones por yeso, alcanzando una alta eficiencia de tratamiento. Dentro del arreglo tecnológico de todo el proceso de tratamiento de agua, la Ósmosis Inversa (OI) se considera como el proceso central, el cual está acompañado de los procesos de Ultrafiltración (UF), Alta Densidad de Lodos (HDS – High Density Sludge) y Filtros de Arena (SF – Sand Filters). Las tres principales consideraciones para la viabilidad del proceso son: Mantener en todo momento un pH menor a 3 en la solución de alimento, para evitar la precipitación de hierro tanto en la membrana de UF con en OI, lo cual se logra con la adición de ácido sulfúrico de ser requerido. Asegurar no tener metales contenidos en las tuberías que pudieran precipitar al interactuar con la solución con alto pH, esto antes de realizar un lavado alcalino de membranas, lo cual se logra con un adecuado enjuague con solución ácida permeada antes de esta etapa de lavado. Asegurar no tener metales contenidos en las tuberías que pudieran precipitar al interactuar con el oxígeno contenido producto de la inyección de aire durante el ciclo de lavado, lo cual se logra con un adecuado enjuague con solución ácida permeada antes de esta etapa de lavado. Fuente: Colorado School of Mines, TSF Water Management. Geochemical considerations by Bryan Moravec, PhD, PG. Figura 2. Fórmulas químicas de generación de sulfatos y acidez de la pirita. Fuente: elaboración propia. Newmont Servicios Técnicos Corporativos. Figura 3. Proceso de ultrafiltración. Figura 4. Proceso de ósmosis Fuente: elaboración propia. Newmont Servicios Técnicos Corporativos.
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