Del lodo al consumo humano: el estado actual de la gestión del agua en las empresas mineras latinoamericanas
El agua es vital en los procesos operativos de la industria minera latinoamericana y cada día se utilizan cantidades considerables por razones que van desde el procesamiento, la separación y la extracción de minerales hasta el traslado de minerales a través de largas distancias en ductos de lodos. Además, muchas minas se encuentran en lugares secos y remotos, por lo que el agua es un recurso crucial no sólo para las operaciones, sino también para el uso y consumo del personal de las empresas mineras.
Las minas de cobre de Chile producen aproximadamente una cuarta parte del suministro de cobre del planeta, y la mayor parte de su producción procede de uno de los lugares más secos del mundo. Aunque es importante garantizar el acceso al agua en estos lugares, también hay que considerar que la cantidad de agua que consume anualmente la industria minera chilena podría utilizarse para cubrir el 75% de las necesidades de la población chilena.1
Del mismo modo, se calcula que Brasil utiliza el 1,6% de su suministro total de agua para la minería, con lo que podría abastecer de agua a toda la población rural del país. Al igual que el agua es vital para la eficacia de las operaciones de los ductos mineros, también es esencial para la supervivencia de los habitantes de las zonas residenciales. Los datos de la Comisión Pastoral de la Tierra indican que 124 de los 197 conflictos por el agua registrados en Brasil se produjeron en zonas donde es habitual la extracción de mineral minero.2
A raíz de la presión ejercida por fuentes externas sobre el uso que hacen del agua, muchos operadores de ductos mineros latinoamericanos están estudiando su gestión del agua y la forma de aprovechar al máximo los recursos hídricos. Por ejemplo, las empresas chilenas de ductos mineros han recurrido a plantas desalinizadoras tras la introducción de una prohibición del uso de agua dulce en la minería para preservar el suministro de agua durante su sequía. Muchas otras empresas mineras también están siguiendo su ejemplo en lo que respecta al agua desalinizada.
Este artículo examina los retos relacionados con la gestión del agua a los que se enfrenta la industria minera de América Latina y cómo las soluciones de ductos pueden apoyar la responsabilidad social de las empresas mineras.
¿Qué es la desalinización?
La desalinización es el proceso de eliminar las sales minerales (o salinas) del agua. Debido a la escasez de agua dulce en Medio Oriente, la desalinización es un proceso muy utilizado para suministrar agua potable a las zonas residenciales.3 La Water Conversion Corporation (WCC), que cuenta con una extensa red de ductos que incluye parques de tanques que llevan el agua desalinizada desde la costa hasta el desierto, ha utilizado anteriormente el módulo optimizador de Atmos Simulation (SIM) Suite para recomendar sus programas de bombeo.4
Debido a que la industria minera necesita agua no contaminada, la desalinización se utiliza a menudo para apoyar las operaciones de los ductos mineros y puede implicar muchos enfoques. El proceso de desalinización más habitual es la ósmosis inversa, que consiste en hacer pasar agua de mar a alta presión por una membrana que filtra los minerales y otros contaminantes, creando agua desalinizada5. En el caso de la Figura 1, el agua desalinizada se bombea a través de un ducto para ser utilizada en la mina.
El agua desalinizada restante puede perderse por evaporación, reutilizarse o devolverse al medio ambiente.
Figura 1: Ejemplo de explotación minera y con un ducto de lodo que utilizan agua desalinizada extraída del mar por ósmosis inversa
Optimizando el uso del agua desalinizada
El uso del agua en la industria minera de América Latina se produce al mismo tiempo que la escasez generalizada de agua en las zonas residenciales, que se ha visto agravada por la pandemia de COVID-19,6 por lo que se están realizando esfuerzos para optimizar el uso del agua y reducir el despilfarro.
Como ya se ha mencionado, el módulo optimizador de Atmos SIM puede ayudar a planificar con antelación los requisitos operativos de los ductos, pero el software de simulación también puede proporcionar módulos de previsión. Por ejemplo, el módulo de previsión de nominaciones de Atmos SIM evita que se produzcan excesos en la explotación de un conducto mediante la determinación de las presiones en el ducto en función de las cargas y nominaciones.4 En el caso de un ducto de una red minera que transporta agua desalinizada a la planta concentradora, soluciones como los módulos de previsión y los optimizadores pueden garantizar que nunca se subestime o sobreestime la capacidad reservable, de modo que haya menos riesgo de que se desperdicie agua.
Figura 2: Un look-ahead de nominaciones tiene la capacidad de prever operaciones futuras y tiene una alta certeza (La tendencia superior en el fondo gris es la nominación y la tendencia inferior la presión correspondiente)
Sin embargo, la forma en que las empresas de ductos latinoamericanas traten las aguas residuales (no confundir con el despilfarro) es lo que más repercutirá en la población circundante.
Optimizando la gestión de las aguas residuales en minería
Una vez que el agua ha llegado a la planta concentradora para su uso en minería y lodos, las aguas residuales pueden ser transportadas fuera del emplazamiento por un tercero, lo que suele ser un proceso costoso, o pueden depositarse en una balsa de retención (como la que se representa en la figura 1). Cabe señalar que la manipulación de las aguas residuales en una balsa de retención puede resultar una tarea cada vez más ardua a medida que se acumulan sedimentos en su interior.
El enfoque más aceptado para la gestión de las aguas residuales en la industria minera es el tratamiento de las aguas residuales in situ mediante métodos de tratamiento biológico, químico y físico. Este proceso suele ser menos costoso que la subcontratación o el uso de una balsa de retención y presenta ventajas para la reutilización del agua una vez tratada y un menor impacto sobre el medio ambiente al mantener el agua retenida dentro de la red de ductos.7 Si bien el tratamiento de las aguas residuales garantiza la máxima utilización de los recursos hídricos, también presenta riesgos para las responsabilidades sociales de la industria minera latinoamericana.
Químicos peligrosos para la salud humana
Muchos minerales extraídos durante el proceso minero contienen elevadas trazas de contaminantes que pueden filtrarse en las aguas residuales, siendo el arsénico un ejemplo común, que puede afectar a los órganos internos si entra en contacto directo con la población humana.7 Por este motivo, es vital que el tratamiento del agua en las industrias mineras y de lodos cuente con una detección eficaz de fugas para evitar que contaminantes como las aguas residuales con arsénico entren en contacto con los ecosistemas circundantes y las comunidades humanas.
Las soluciones de detección de fugas como Atmos Pipe fueron las primeras de su clase en proporcionar soporte estadístico de balance de volumen para trabajar como parte de un sistema de detección de fugas más amplio que puede detectar tanto las fugas incipientes como las existentes. Para las operaciones mineras latinoamericanas que operan una instalación de tratamiento de aguas residuales, siempre existe el riesgo de que los contaminantes se escapen al medio ambiente, por lo que las soluciones de detección de fugas pueden proporcionar un apoyo que reduzca los impactos de las fugas con una alarma rápida y fiable.
Optimizando la gestión del agua frente a factores externos
Algunos riesgos son inevitables para la gestión del agua de una red de ductos de minería y purines. Especialmente en América Latina, muchos ductos atraviesan zonas de alto riesgo y están expuestos a una serie de amenazas naturales y medioambientales que pueden afectar a la integridad de los ductos, como corrimientos de tierras, socavación de cauces fluviales y corrosión subterránea, inundaciones graves y erupciones volcánicas.8
Si tomamos como ejemplo las consecuencias de un deslizamiento de tierras en una explotación minera y con ducto de lodo sin detección de fugas, una fuga o ruptura provocada por el corrimiento de tierras podría ser difícil de localizar debido a que el ducto está enterrado bajo tierra y escombros. Mientras tanto, la fuga de aguas residuales podría contaminar el suelo y las fuentes de agua naturales circundantes, poniendo en peligro la vida humana si las zonas residenciales cercanas entraran en contacto directo con el contaminante, por no mencionar los daños financieros y de reputación causados a la empresa minera.
Además del ya mencionado Atmos Pipe, las soluciones de detección de fugas como Atmos Wave Flow utilizan métodos de balance de volumen y onda de presión negativa para una rápida detección de fugas, localización precisa de las mismas, alta sensibilidad y con un bajo índice de falsas alarmas, reduciendo los impactos de una fuga en la población circundante en caso de factores externos como amenazas medioambientales y naturales fuera del control de una empresa minera.
El hardware de medición también puede proporcionar una ayuda adicional como parte de un enfoque multimétodo para la detección de fugas. Por ejemplo, Atmos Eclipse es un ejemplo de hardware no intrusivo que mejora el rendimiento de la detección de fugas y puede seguir funcionando y recopilando datos durante períodos de inactividad en caso de una amenaza natural o medioambiental.
Disminuya el riesgo de su mina y su ducto de lodo a largo plazo
Aunque existe una clara responsabilidad social en las industrias minera y de lodos en cuanto al uso que hacen del agua, desde cómo la obtienen hasta el tratamiento de sus aguas residuales, existen muchos otros riesgos en la explotación de ductos de una empresa minera que deben tenerse en cuenta. Para obtener más información sobre cómo podemos ayudar a las operaciones de ductos de minería y sus lodos, haga clic aquí.
(Publicado en el International Mining, Marzo 2023)
Referencias
2 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214790X21001866
3 https://www.worldatlas.com/articles/countries-who-rely-on-desalination.html
4 https://www.atmosi.com/en/resources/books/the-atmos-book-of-pipeline-simulation-chapter-12/
7 https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2022/va/d2va00002d