Mejorar el almacenamiento de los relaves finos de las plantas de tratamiento de minerales es uno de los mayores retos de la industria minera. La práctica actual de almacenamiento en húmedo en diques de relaves supone un problema medioambiental, consume grandes cantidades de agua, afecta a las comunidades y es costosa, con gastos de gestión y responsabilidades a largo plazo. Y, si los tranques de relaves de almacenamiento húmedo fallan, pueden provocar un desastre medioambiental y social generalizado, la pérdida de reputación y cuantiosas multas reglamentarias.
El problema se reduce al contenido de agua. Los relaves finos tienden a retener agua y son difíciles de desaguar por debajo de la saturación. Los finos saturados son geotécnicamente inestables. Por lo tanto, si se elimina el agua de los relaves, se vuelven mucho más estables desde el punto de vista estructural, pero los sulfuros y las especies reactivas son propensos a la oxidación.
El reto es que la desecación y el apilamiento de los relaves no son amigables con la economía del proyecto. Los métodos tradicionales de filtración de relaves requieren más capital para su desarrollo y explotación. Sólo los proyectos con yacimientos de muy alta ley (y, por tanto, mayores márgenes por tonelada de mineral) pueden permitirse esta vía; de ahí que la adopción por parte de la industria sea limitada.
Sin embargo, los recientes avances en deshidratación y preconcentración pueden permitir enfoques alternativos que, cuando se consideran a lo largo de toda la cadena de valor, pueden realmente generar ingresos al tiempo que permiten que la economía de los relaves de pila seca compita con el almacenamiento tradicional de relaves húmedos. Esto permite a las principales empresas mineras aumentar sus índices de producción, reducir los costos de capital y de explotación por unidad y, al mismo tiempo, minimizar el consumo de energía y agua, así como el impacto medioambiental de su actividad de relave.
¿Por qué es tan difícil?
Como industria, a veces no miramos a largo plazo. En la universidad se enseñan los conceptos de "de la mina al molino", pero la filosofía de "de la mina al relave" no existe en el sector. A menudo nos centramos tanto en los detalles que nos perdemos la visión de conjunto. Y a medida que nos desarrollamos técnicamente como especialistas, muchos olvidan el valor de ser generalistas y trabajar en distintos campos de especialización ¿Cuál es el resultado? Los especialistas y expertos pueden ser culpables de operar en silos, sin comprender suficientemente las cuestiones generales y, por tanto, pasar por alto las oportunidades y las ventajas de un enfoque completo. A medida que las organizaciones crecen y aumenta su potencial de impacto, pueden formarse jerarquías que erosionan la comunicación y el intercambio de ideas e inhiben el progreso.
Y, sin embargo, las respuestas están justo delante de nosotros. Sólo tenemos que dar un paso atrás.
Las soluciones
La preconcentración es una parte clave de la solución, y hay una serie de tecnologías que pueden aplicarse en el proceso de preconcentración. Por ejemplo, la detección con pala, la determinación del mineral a granel y los sensores de seguimiento del mineral. Todos ellos ayudan a garantizar que el material no rentable se retira entre la mina y del molino y, por lo tanto, no se muele en primer lugar, lo que reduce eficazmente los requisitos de gestión de relaves.
En la planta de tratamiento, la clasificación a granel (Bulk Ore Sorting) y el rechazo de Pebbles del molino SAG eliminan los residuos más gruesos en una fase más temprana del proceso. Estas tecnologías no son nuevas y, en algunos casos, se utilizan desde hace décadas. Por ejemplo, en Bougainville Copper, los residuos gruesos y de baja calidad se tamizaban a altos tonelajes en los años 80. Ravenswood Gold, que opera en la actualidad, ha modernizado recientemente su circuito de chancado y emplea un método similar. My Isa aplicó la separación por medios densos durante más de 40 años para rechazar material de plomo y zinc de baja ley. En las minas de El Soldado y Mogalakwena, de Anglo American, se utiliza el Bulk Ore Sorting, y en innumerables operaciones se rechazan los pebbles de la molienda SAG. En Telfer, de Newcrest, los pebbles se clasifican (Particle-Sorting) y se desechan.
En la planta de procesamiento, un avance clave es el uso de tecnologías de flotación de partículas gruesas (CPF). Mientras que los procesos típicos de molienda tienden a moler el material hasta un tamaño de partícula de entre 75 µm y 250 µm, la tecnología CPF puede permitir que el tamaño de la molienda se haga más grueso hasta alrededor de 300 µm a 400 µm, sin comprometer la recuperación. La CPF está probada y demostrada. De hecho, ya en 2018, diseñamos el primer circuito CPF que se utilizó en una aplicación de roca dura en la mina Cadia de Newcrest Gold. Desde entonces, se han instalado circuitos de CPF en Kennecott, El Soldado, Mogalakwena y dos trenes más en Cadia, con otro en construcción en Quellaveco.
¿Cómo se consigue que los relaves sean más seguros?
Si se combinan todas estas tecnologías y enfoques, la cantidad de residuos finos puede reducirse en un 65% o más. Al producir, deshidratar y mezclar residuos más gruesos, y al mezclar material grueso seco con material fino más húmedo en las proporciones adecuadas, la estabilidad geotécnica de los residuos de los relaves puede aumentar enormemente. Esto permite mayores alturas de apilamiento y un funcionamiento más robusto del sistema de apilamiento. También relaja los requisitos de humedad de los relaves finos, lo que hace que los métodos de deshidratación más tradicionales (como el centrifugado, el terraflowing o el filtrado) sean más eficaces.
Pero ¿es rentable?
El objetivo de la cadena de valor que va de la mina al relave es mejorar la rentabilidad global rechazando los flujos de menor valor o de residuos en el momento oportuno, en la medida adecuada y con el mínimo esfuerzo. Podemos mejorar los aspectos económicos de la explotación eliminando los cuellos de botella de la molienda y permitiendo un relave seco rentable con menos riesgos financieros, de reputación y medioambientales (y los costos de mitigación asociados).
Es posible ahorrar hasta un 30% de energía por tonelada molida. Y el consumo de agua puede reducirse considerablemente, lo que supone un ahorro adicional para algunos proyectos en regiones áridas. En los proyectos con limitaciones de relaves, la posibilidad de apilar y almacenar relaves más secos puede prolongar considerablemente la vida útil de la mina.
¿Qué frena su adopción?
El enfoque "estándar" ha sido el de menor costo. Las estructuras de costos (energía, agua, emisiones de gases de efecto invernadero, cierre) están cambiando y estos cambios conducirán a una revisión de la "norma" basada en el resultado de menor costo.
Una vez que las estructuras de costos cambien o mejoren, gracias a la tecnología y la capacidad, los factores humanos, como la concientización, la comprensión y la gestión de riesgos, se convertirán en los factores limitantes.
Podemosayudar
Sabemos que hay muchas posibilidades de mejorar la planificación, la gestión y el mantenimiento de los relaves. Y creemos que puede hacerse de forma que se aumenten los índices de producción y se reduzcan los costos de capital y de explotación por unidad, al tiempo que se minimiza el impacto energético, hídrico y medioambiental de la actividad relacionada con los relaves.
¿Quieres saber más? Ponte en contacto con Matt Pyle.