Da polpa ao consumo: o estado atual da gestão da água nas empresas de mineração da América Latina
A água é vital nos processos operacionais do setor de mineração da América Latina e uma quantidade substancial é usada todos os dias por motivos que vão desde o processamento, separação e extração de minerais até a movimentação de minérios por longas distâncias em tubulações de polpa. Muitas minas também estão em locais secos e remotos, de modo que a água é um recurso crucial não apenas para as operações, mas também para o uso e o consumo da equipe das empresas de mineração.
As minas de cobre do Chile produzem aproximadamente um quarto do suprimento de cobre do planeta, sendo que a maior parte da produção vem de um dos lugares mais secos do mundo. Embora seja importante garantir o acesso à água nesses locais, também vale a pena observar que a quantidade de água que o setor de mineração chileno consome anualmente poderia ser usada para atender a 75% das necessidades da população chilena.1
Da mesma forma, estima-se que o Brasil use 1,6% de seu suprimento total de água para mineração, o que poderia sustentar toda a população rural do Brasil com água. Assim como a água é vital para operações eficazes de minerodutos, ela também é essencial para a sobrevivência das pessoas em áreas residenciais. Dados da Comissão Pastoral da Terra indicam que 124 dos 197 conflitos registrados sobre água no Brasil ocorreram em áreas onde a extração de minério é comum.2
Após a pressão de fontes externas sobre o uso da água, muitas operadoras de minerodutos da América Latina estão agora analisando sua gestão de água e como podem fazer o melhor uso do recurso hídrico. Por exemplo, as empresas chilenas de minerodutos recorreram a usinas de dessalinização após a introdução de uma proibição do uso de água doce na mineração para preservar o abastecimento de água durante a seca. Muitas outras empresas de mineração também estão seguindo o exemplo quando se trata de água dessalinizada.
Este artigo considera os desafios relacionados à gestão da água enfrentados pelo setor de mineração da América Latina e como as soluções de tubulação podem apoiar as responsabilidades sociais contínuas das empresas de mineração.
O que é a dessalinização?
A dessalinização é o processo de remoção de sais minerais (ou salinos) da água. Com a escassez de água doce no Oriente Médio, a dessalinização é um processo amplamente utilizado para fornecer água potável a áreas residenciais.3 A Water Conversion Corporation (WCC), que tem uma extensa rede de tubulações, incluindo fazendas de tanques que levam a água dessalinizada da costa para o deserto, já usou o módulo otimizador do Atmos Simulation (SIM) Suite para recomendar suas programações de bombeamento.40.
Devido ao fato de o setor de mineração exigir água não contaminada, a dessalinização é frequentemente usada para dar suporte às operações de tubulação de mineração e pode envolver várias abordagens. O processo de dessalinização mais comum é a osmose reversa, que envolve o uso de alta pressão para passar a água do mar sobre uma membrana que filtra os minerais e outros contaminantes, criando água dessalinizada.5 O recurso é então distribuído para onde for necessário. No caso da Figura 1, a água dessalinizada é bombeada por uma tubulação de água para ser usada na mina.
O restante da água dessalinizada pode ser perdido por evaporação, reutilizado ou devolvido ao meio ambiente.
Figura 1: Exemplo de uma operação de mineração e mineroduto que usa água dessalinizada extraída do mar por meio de osmose reversa
Otimização do uso da água dessalinizada
O uso da água no setor de mineração da América Latina ocorre juntamente com a escassez generalizada de água em áreas residenciais, que só foi exacerbada pela pandemia da COVID-19,6 portanto, estão sendo feitos esforços para otimizar o uso da água e reduzir o desperdício.
Como já foi mencionado, o módulo otimizador do Atmos SIM pode ajudar a planejar antecipadamente os requisitos operacionais da tubulação, mas o software de simulação também pode fornecer módulos de previsão. Por exemplo, o look-ahead de nomeações do Atmos SIM evita excessos em uma operação de tubulação, mapeando as pressões na tubulação com base em cargas e nomeações.4 Para um duto em uma rede de mineração e lama que transporta água dessalinizada para a planta concentradora, soluções como look-ahead e otimizadores podem garantir que a capacidade reservável nunca seja subestimada ou superestimada, de modo que haja menos risco de desperdício de água.
Figura 2: Uma previsão de nomeações tem a capacidade de prever operações futuras e tem um alto grau de certeza (a tendência superior no fundo cinza é a nomeação e a tendência inferior é a pressão correspondente)
No entanto, a maneira como as empresas de dutos da América Latina lidam com as águas residuais (que não devem ser confundidas com o desperdício) é o que terá a maior repercussão sobre a população do entorno.
Otimização do gerenciamento de águas residuais de mineração
Depois que a água chega à planta concentradora para uso na mineração e na lama, as águas residuais podem ser transportadas para fora do local por terceiros, o que geralmente é um processo caro, ou podem ser depositadas em uma lagoa de retenção (como a representada na Figura 1). É importante observar que o manuseio de águas residuais em uma lagoa de retenção pode se tornar uma tarefa cada vez mais árdua à medida que os sedimentos se acumulam dentro da lagoa.
A melhor abordagem geralmente aceita para o gerenciamento de águas residuais no setor de mineração é o tratamento de águas residuais no local usando métodos de tratamento biológico, químico e físico. Esse processo é normalmente menos dispendioso do que a terceirização ou o uso de uma lagoa de retenção e apresenta benefícios para a reutilização da água depois de tratada e um impacto reduzido no meio ambiente, mantendo a água retida dentro da rede de dutos.7 Embora o tratamento de águas residuais garanta a utilização máxima dos recursos hídricos, ele também apresenta riscos para as responsabilidades sociais do setor de mineração da América Latina.
Produtos químicos perigosos para a saúde humana
Muitos minérios extraídos durante o processo de mineração contêm altos traços de poluentes que podem se infiltrar nas águas residuais, sendo o arsênico um exemplo comum, que pode afetar os órgãos internos se entrar em contato direto com a população humana.7 Por esse motivo, é vital que o tratamento de água nos setores de mineração e de lama tenha uma detecção eficaz de vazamentos para evitar que contaminantes como as águas residuais de arsênico entrem em contato com os ecossistemas circundantes e as comunidades humanas.
As soluções de detecção de vazamentos, como o Atmos Pipe, foram as primeiras do gênero a oferecer suporte ao balanço estatístico de volume para funcionar como parte de um sistema mais amplo de detecção de vazamentos que pode detectar vazamentos iniciais e existentes. Para as operações de mineração na América Latina que operam uma instalação de tratamento de águas residuais, há sempre o risco de os poluentes escaparem para o meio ambiente, portanto, as soluções de detecção de vazamentos podem oferecer suporte para reduzir os impactos dos vazamentos com um alarme rápido e confiável.
Otimização do gerenciamento da água em relação a fatores externos
Alguns riscos são inevitáveis para o gerenciamento de água de uma rede de minerodutos e minerodutos. Especialmente na América Latina, muitos minerodutos passam por áreas de alto risco e estão expostos a uma série de ameaças naturais e ambientais que podem afetar a integridade do mineroduto, como deslizamentos de terra, erosão do leito do rio e corrosão subterrânea, inundações graves e erupções vulcânicas.8
Se considerarmos os impactos de um deslizamento de terra em uma operação de tubulação de mineração e lama sem detecção de vazamento como exemplo, um vazamento ou ruptura causado pelo deslizamento de terra poderia ser difícil de identificar devido ao fato de a tubulação estar enterrada sob o solo e os detritos. Enquanto isso, o vazamento de água residual teria o potencial de contaminar o solo e as fontes de água natural ao redor, causando perigo à vida humana se as áreas residenciais próximas entrassem em contato direto com o contaminante, sem mencionar os danos financeiros e à reputação causados à empresa de mineração.
Além do Atmos Pipe mencionado anteriormente, as soluções de detecção de vazamentos, como o Atmos Wave Flow, usam métodos de equilíbrio de volume e de onda de pressão negativa para detecção rápida de vazamentos, localização precisa de vazamentos, alta sensibilidade e baixa taxa de alarmes falsos, reduzindo os impactos de um vazamento na população circundante no caso de fatores externos, como ameaças ambientais e naturais fora do controle de uma empresa de mineração.
O hardware de medição também pode oferecer suporte adicional como parte de uma abordagem de vários métodos para a detecção de vazamentos. Por exemplo, o Atmos Eclipse é um exemplo de hardware não intrusivo que melhora o desempenho da detecção de vazamentos e pode continuar a funcionar e coletar dados durante períodos de inatividade no caso de uma ameaça natural ou ambiental.
Reduza o risco em seus minerodutos por muito tempo no futuro
Embora exista uma clara responsabilidade social nos setores de mineração e de polpas abrasivas em relação ao uso da água, desde a forma como ela é obtida até o tratamento de águas residuais, existem muitos outros riscos para a operação de dutos de uma empresa de mineração que precisam ser considerados.
Saiba mais sobre como podemos apoiar operações de mineração e dutos de polpa
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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