Portada » Diseño e Ingeniería » Diseño y Construcción de Escombreras y Presas de Residuos Mineros
Los lodos están formados por partículas sólidas en un medio acuoso.
Evaluación de posibles implantaciones en zonas diferentes.
Los emplazamientos son aceptables a priori, según los criterios expuestos (ver tablas en la página 395).
Índice de calidad del emplazamiento (Qe): 1-0.9 (óptimo), 0.9-0.5 (adecuado), 0.5-0.3 (tolerable)…
Debe estimarse con la máxima precisión la producción anual de estériles a la salida del lavadero, considerando la dilución exigida por el transporte.
Se puede estimar que la planta concentradora opera con un 20% de sólidos por m³. Si el tiempo (t) es conocido, se puede calcular el volumen diario.
Si la disponibilidad de agua es baja, se recomienda la decantación y el reciclado.
La capacidad del balde o volumen neto total anual es:
Para obtener el valor de Ve, se recomienda medir el nivel mensual de un tanque metálico (de 1.8 m de diámetro por 0.9 m de largo, enterrado a 0.1 m del extremo) lleno de lodo.
Como orientación para Ve, se utiliza la fórmula de Meyer.
Se tiene que:
Para concentraciones bajas:
Ejemplo: una arena de 0.2 mm, con una densidad de sólido de 2.65 g/cm³, a 15°C se depositaría a una velocidad de 3.1 cm/seg.
En general, la velocidad de descenso (cm/seg) es del tipo:
En lodos finos, son típicas las velocidades de sedimentación de 3 a 10 cm/hr.
Existe una regla empírica que indica que el lago de la balsa debe poder almacenar los lodos de 5 días de producción y tener una superficie de 5 a 12 hectáreas por cada 1000 t/día de lodos. Si no se logra una decantación completa, es necesario instalar un filtro en el sistema de recuperación.
Se aplica un factor de 1.25 para sismicidad media y 1.5 para alta sismicidad.
En condiciones de flujo cuasiestacionario, la velocidad de ascenso de los lodos en la balsa es de aproximadamente 3 m/año.
En los casos en que el dique de cerramiento tenga características drenantes, un límite superior de las filtraciones es el caudal expulsado por los lodos al consolidarse bajo su propio peso.
La estimación del caudal de filtración por unidad de longitud de dique, a partir de la red de corriente, se obtiene mediante la siguiente fórmula:
En casos en que el dique se apoye sobre una ladera o base inclinada, la estimación del caudal de filtración por unidad de longitud de dique y el punto de surgencia de las filtraciones pueden estimarse según la figura 9.15.
El valor d/h se introduce en el ábaco, dependiendo de S, y se obtiene un valor a/h en la intersección con la curva de inclinación correspondiente.
Los valores se tomarán en función de las áreas o personas afectadas.
Implantación
Si Vs > 0.25
Triángulo de Tanner: Un residuo es incinerable si la humedad es inferior al 50%, el material inerte o cenizas es inferior al 60% y el material combustible es superior al 25%.
En Alemania, un pueblo de p=20,000 personas genera b=0.95 kg per cápita al día.
Se necesitan camiones para recolectar los residuos n=dos veces por semana. Datos: Cb = capacidad del camión (4.5 t), funcionan d = 5 días por semana, se cargan c = 2 veces por día, con una eficiencia de r = 75% de su capacidad. El material manejado por camión por día es:
La demanda total de recolección debe satisfacerse con una cantidad desconocida de camiones. Se realizan 2 recolecciones por residencia durante la semana laboral de cinco días, lo que divide la demanda a la mitad para cada recolección.
Cada pueblo genera RSM, que se recogen n=2 veces por semana (en una semana laboral de 5 días).
Cada camión recolecta RSM/n cada 2.5 días (5/n) durante la semana laboral (d=5 días), con n=2.
a) Variables que se estudian para seleccionar el emplazamiento:
El riesgo sísmico es importante porque si los rellenos se ubican en lugares propensos a sufrir agrietamientos, desprendimientos, desplazamientos u otros movimientos de masa, se pondría en riesgo la seguridad del personal y la operación de la infraestructura.
Estas políticas se basan en los principios de prevención, minimización y valorización, amparadas por leyes normativas y sancionadoras.
Para que el residuo sea incinerable según el Triángulo de Tanner, debe cumplir que:
Esto se debe a que las basuras deben ser autoinflamables. De no ser así, se debería recurrir a un aporte de energía exterior para incinerarlas, lo cual no es conveniente.
Ig = Im + 0,5*Ip
Im = Iv+Iw+Ia+If
Ip = (Ic+Ir+In)*(pi*v)
CO₂ atmosférico → Plantas (fotosíntesis) → Oxígeno → Seres vivos (respiración) → CO₂ atmosférico
Es una obra que se construye para contener de forma segura los relaves provenientes de una planta de beneficio de minerales, principalmente por flotación. Los relaves están compuestos por material molido y agua con reactivos. Un tranque de relaves está formado por un muro de contención, construido normalmente con la fracción gruesa del relave, y una cubeta. En la cubeta, los sólidos finos sedimentan y en la superficie se forma una laguna de aguas claras.
Para proteger la salud de las personas y prevenir daños a bienes y al medio ambiente, se deben evitar o minimizar riesgos como:
En algunos casos, el agua de los relaves puede disolver minerales solubles y contener reactivos de flotación, mercurio u otros productos, por lo que podría ser nocivo que entre en contacto con suelos y recursos de agua utilizados por las personas.
Como mínimo, se debe considerar lo siguiente:
Las mejores condiciones se presentan cuando:
El suelo podría deformarse y desplazarse a medida que se acumula el relave, con el riesgo de generar un colapso del tranque.
La forma habitual consiste en:
La mejor forma es utilizando hidrociclones, lo que permite operar el tranque de manera más eficiente y segura. La fracción gruesa se deposita en el muro, mientras que la fracción fina o lamas se deposita en la cubeta del tranque.
El método más seguro es el llamado “aguas abajo”. La operación consiste en depositar las arenas de manera que el coronamiento del muro se mueva hacia afuera a medida que crece el tranque. Por el contrario, la fracción fina se deposita aguas arriba. La mayor seguridad de este método se refleja en que la obra es más estable frente a movimientos externos como sismos. Debido al drenaje natural y a la compactación, la construcción con las arenas cicloneadas se va apoyando sobre arenas previamente depositadas que tienen menor contenido de agua, por lo que el muro es más resistente.
Se debe controlar la cantidad y calidad de las arenas para mantener una altura y ángulos de talud que hagan estable el muro. Una buena estabilidad se alcanza con un talud de 3:1. En el interior del depósito se debe formar una playa de arenas lo más extensa posible, manteniendo la laguna de aguas claras alejada del muro. El desnivel entre el coronamiento del muro y la altura de la laguna (revancha) debe tener una altura mínima de 2 metros. Se debe recuperar el agua clara de la laguna y los drenes. Se debe realizar un control rutinario para detectar deformaciones, filtraciones o grietas. Se deben planificar las acciones para un cierre seguro del tranque.
Si el relave de la cubeta y el muro se encuentran saturados con agua, con un sismo el material depositado podría perder su resistencia y licuarse, lo que podría provocar un colapso del tranque.
El nivel del agua en el muro se eleva, creando condiciones de inestabilidad y riesgo de colapso. Las arenas del muro se pueden saturar y generar un proceso de filtración que puede extenderse hasta una falla generalizada.
En un caso extremo, el agua de la laguna podría rebasar el muro, erosionándolo y arrastrando arenas y lamas fuera del depósito, lo que puede generar un colapso de la obra.
El agua de la laguna se recupera con torres de captación, bombas superficiales o por sifoneo. El agua que filtra por el muro se recupera a través de drenes y canalizaciones. El agua recuperada se puede juntar en un estanque común para su recirculación a la planta de beneficio.
Para evitar la construcción de un tranque convencional, se puede considerar la disposición en:
Si la paralización es temporal, se debe avisar al SERNAGEOMIN y llevar a cabo un Plan de Cuidado y Mantención. Si es permanente, se requiere ejecutar el cierre del tranque.
Las normas más importantes están contenidas en el Decreto N.º 86/70, que regula el diseño, construcción y operación. Existen otras leyes para la protección ambiental de aguas, suelos y aire. Se puede obtener más información en las oficinas regionales del SERNAGEOMIN.
Existen 3 alternativas: en superficie, bajo tierra, y marítimos o lacustres. En Chile solo se usan los depósitos en superficie, que se dividen en:
1) Según el material del dique:
2) Según la implantación en el terreno:
Las inspecciones periódicas deben controlar:
Si se detecta un problema, se debe investigar, paralizando el vertido si es necesario. Si hay riesgo de rotura, se debe informar a las autoridades y adoptar medidas de evacuación. La solución más inmediata para filtraciones es reforzar el dique con un espaldón granular drenante.
Los tranques deben poder almacenar o evacuar los caudales superficiales. Para esto se tiene:
1) Instalaciones de retención o desvío:
2) Sistemas de evacuación o recuperación de aguas:
Aguas arriba:
Aguas abajo:
Metabolismo – Capacidad de trabajo = Qe + Qc + Qs + qr
Presión atmosférica, temperatura húmeda y seca, que determinan las propiedades psicrométricas del aire:
Monitorear hasta 12 años después del cierre, cubrir para que no levante polvo, favorecer el desarrollo de vegetación, proteger taludes e integrarlos con el paisaje.
Evaluar y seleccionar los materiales disponibles para el dique; establecer el método de construcción; y determinar la seguridad del dique frente a roturas en todas sus fases, incluida la de abandono final.
Variaciones en el circuito de aguas, cambios en los procesos de molienda, incremento del ritmo de explotación, problemas de ciclonado, y paradas de la planta asociadas a la lluvia.
Se entiende por norma al conjunto de reglas o preceptos de carácter obligatorio, emanados de una autoridad competente, que rigen la conducta en una sociedad.
a) Los estériles son consecuencia inevitable de la actividad minera, debiendo estudiarse su almacenamiento en condiciones óptimas, sin olvidar otros factores importantes tales como: consumo de recursos naturales, alteración del paisaje, generación de residuos, control de efluentes contaminantes y recuperación de aguas.
b) La construcción de los depósitos de estériles debe integrarse desde un principio en la planificación de: la mina (plan minero).
El alcance general de una AMA abarca tres ámbitos: a) El organizativo, b) El técnico, c) El medioambiental.
Existen AMA de: a) Producto, b) Proceso, c) Residuos, d) Vertidos, e) Emisiones atmosféricas, f) Adquisición.
El equipo auditor puede pertenecer a la misma empresa o ser externo. Está compuesto por personal especializado y cualificado. En el equipo debe existir un líder o jefe auditor, y deben acatar un código ético de responsabilidad.
Consta de tres fases básicas:
La CEE regula las AMA mediante el Reglamento CEE n.º 1836/93, que permite a las empresas adherirse voluntariamente a un sistema comunitario de gestión y auditoría medioambiental. En el ámbito estatal, la normativa sobre AMA está incluida en un conjunto de normas (como la ISO 14000) a través de cuyo cumplimiento las empresas pueden disfrutar de diversas ventajas.
a. Ambos tienen el mismo objetivo primordial: conocer el impacto ambiental generado por una actividad empresarial.
b. Difieren en aspectos como la obligatoriedad y el momento de ejecución. Las AMA sirven como instrumento de análisis de la gestión medioambiental que están llevando a cabo las empresas.
c. La aplicación de AMA en la CEE es voluntaria. Se prevé un rápido desarrollo de las auditorías gracias a herramientas como la ISO 14000. La AMA es un instrumento de gestión que abarca el estudio sistemático, documentado, periódico y objetivo de la eficacia empresarial en materia de medio ambiente.
a) El aumento de la preocupación social por el deterioro medioambiental.
b) El endurecimiento de la reglamentación medioambiental y de su cumplimiento.
a) El análisis de las actividades contaminantes de la empresa.
b) El diagnóstico de las causas que pueden producir tales contaminaciones.
c) La propuesta de medidas correctoras.
a) AMA de cumplimiento (respecto a estándares legales).
b) AMA de minimización de residuos.
c) AMA de riesgos.
Se produce un efecto externo cuando las acciones de un agente económico afectan, mediante mecanismos diferentes a los precios de mercado, a las decisiones o bienestar de otro agente. Pueden ser positivas o negativas. Los instrumentos para internalizarlas incluyen:
La valoración económica del medio ambiente pretende reflejar en dinero los beneficios y costes medioambientales, basándose en la «disposición a pagar» y la «disposición a recibir una compensación».
I. Domicilio, comercio y servicios
II. Sanitarios
III. De limpieza
IV. Abandono de animales muertos
V. Obras de construcción.
a) Cenizas
b) Embalajes
c) Poda de árboles
Es la etapa que sigue después de que termina una operación minera. El cierre debe realizarse de acuerdo con un Plan de Cierre. Cuando este plan no se ejecuta, se considera un «abandono».
Por el agotamiento del yacimiento, baja en la ley del mineral o precio de los metales, condiciones climáticas adversas, inicio de explotación de un nuevo yacimiento, etc.
Es un conjunto de acciones y medidas que se realizan para proteger a las personas y el medio ambiente después de que termina la actividad minera.
Permite identificar y programar con anticipación las acciones necesarias, ejecutarlas de manera paulatina y ordenada con un costo mínimo, y recuperar el máximo de equipos y materiales.
Es conveniente planificarlo lo antes posible durante la operación, revisándolo y adecuándolo periódicamente.
Un cierre es permanente cuando la actividad termina para siempre, y es temporal cuando se espera reabrir. Si es temporal, es suficiente avisar al SERNAGEOMIN y ejecutar un Plan de Cuidado y Mantención.
Es conveniente realizarlas paulatinamente, ejecutando cierres parciales de instalaciones que terminan su vida útil o ya no se utilizan (ej. botaderos, tranques fuera de servicio, caminos en desuso).
Se planifican según el tipo y magnitud del posible riesgo o impacto, haciéndose preguntas como: ¿Dónde podría ocurrir un accidente? ¿Qué obras podrían ser afectadas por fenómenos naturales? ¿Qué tipo de contaminación podría generarse? ¿Cuáles son las alternativas para minimizar los riesgos?
Impacto sobre el medio físico y los recursos naturales, e impacto paisajístico y visual.
El suelo es una interfaz activa de la litosfera con la atmósfera y la biosfera, que tiende a un equilibrio con su entorno y que, por tanto, evoluciona en el espacio y el tiempo.
Franco arcilloso limoso.
Cualquier material que resulta de un proceso de fabricación, transformación, uso, consumo o limpieza, cuando su propietario lo destina al abandono.
Es una estrategia para la gestión de residuos: reducción, reutilización y reciclaje.
Residuos domésticos, de comercios, de oficinas, de servicios y otros que, por su naturaleza o composición, pueden asimilarse a los residuos domésticos.
Pre-recogida, recogida, tratamiento, y aprovechamiento/eliminación.
CO₂, CH₄, NH₃, H₂S.
Proceso de combustión controlada que finaliza al transformarse la fracción combustible de los RSU en materiales inertes y gases.
Proceso de descomposición biológica aerobia, bajo condiciones controladas, de la materia orgánica que se encuentra en los residuos sólidos.
Población microbiana existente, naturaleza del sustrato, y factores ambientales (aireación, humedad, temperatura).
Cualquier sustancia u objeto resultante de un proceso de producción, de transformación, de utilización, de consumo o de limpieza del que su poseedor se desprenda.
Ciencia que estudia el suelo desde el punto de vista de su origen, constitución y cualidades.
Un horizonte es una capa de un suelo. Se traza un perfil (corte transversal vertical) y se determinan atendiendo a:
Consiste en la transformación de un elemento desde una forma orgánica a una inorgánica, como resultado de la actividad de los microorganismos.
El suelo se compone de 3 fracciones: sólida (material orgánico y mineral), líquida (disolución acuosa) y gas (atmósfera del suelo).
Sulfato sódico, sulfato magnésico y los cloruros.
Textura, estructura, agua, intercambio iónico, porosidad, consistencia, atmósfera, reacción y pH, salinidad, propiedades biológicas, profundidad, temperatura y color.
Es la transformación parcial o total de las rocas y minerales al entrar en contacto con la atmósfera. Es el proceso inicial en la formación del suelo.
Es la pérdida parcial o total de su productividad, cualitativa o cuantitativa, como consecuencia de procesos como la erosión, la desertificación, la salinidad o la contaminación.
Pérdida gradual del material que constituye un suelo, al ser arrastradas las partículas. La erosión conlleva la desaparición de la parte superficial del suelo.
Biodegradación, Degradación Química, Lavado, Aireación, Solidificación, Vitrificación, Fitorremediación.
Biodegradación (compostaje), Degradación Química, Incineración, Lavado, Confinamiento.
