Miembros de la comunidad entrenados por técnicos de Newmont Goldcorp sobre cómo probar la calidad del agua cerca de la mina Yanacocha en Perú.

Cómo la tecnología está ayudando a la industria minera a abordar su dependencia del agua

Por Carly Leonida, Editora Europea

El agua es un requisito clave para el desarrollo sustentable. Es fundamental para el crecimiento económico, la producción de energía y los alimentos, los ecosistemas y la salud humana. Como tal, la escasez de agua representa uno de los mayores riesgos sociales y económicos mundiales para la próxima década.

El Foro Económico Mundial ha clasificado la crisis del agua entre los cinco principales riesgos a nivel mundial de los últimos siete años, y Naciones Unidas también ha pronosticado un déficit de agua del 40% para el 2030. Dado que las minas dependen (y siempre han dependido) en gran medida del agua para la extracción de cobre, metales del grupo del platino, diamantes y otros productos valiosos, es extremadamente importante que la industria tome medidas para garantizar la conservación del agua en la mayor medida posible.

Estadísticas como ésta, junto con el actual enfoque de la industria del rayo láser en el manejo de relaves, han puesto recientemente las soluciones tecnológicas en el centro de la atención. Ya se han anunciado una serie de nuevos productos de deshidratación y filtración en el 2019 — el filtro VPX de Metso y el espesador de pasta de segunda generación de Outotec son sólo dos ejemplos. No cabe duda de que habrá más, pero el simple hecho de reciclar el agua no nos llevará más allá. El consumo de agua debe ser minimizado tanto como sea posible, y para ello, es necesario reimaginar el proceso de extracción minera tal y como lo conocemos.

Quedándose ‘Sin Agua’

Dos de los defensores de la conservación del agua más resonantes y más destacados son Anglo American y Newmont Goldcorp.

De hecho, Anglo American está impulsando el desarrollo de una “mina totalmente sin agua.” El Dr. Hubert Fleming, jefe de la estrategia del agua de la empresa, dijo a Equipo Minero: “Nuestra última ambición es, en la medida de lo posible, eliminar el agua dulce de nuestros procesos mineros, especialmente en la separación y transporte de mineral y estériles.”

Crear una mina sin agua, una que no usa agua dulce externa más allá del arranque, es uno de los cuatro conceptos aspirados dentro del enfoque liderado por la innovación de Anglo American para la minería sustentable, FutureSmart Mining.

“Nuestro objetivo a corto plazo es que, para el 2030, tendremos una reducción neta del 50% en la extracción de agua dulce en las regiones con escasez de agua,” agregó Fleming.

La empresa ya está haciendo avances utilizando un enfoque de circuito cerrado para la dependencia del agua. Este uso de un sistema sellado ofrece mayor eficiencia del agua a través del reciclaje y la reutilización directa del agua. La mayoría de las minas operan algún tipo de sistema de reciclaje para minimizar el uso de agua nueva, pero el concepto detrás de un “circuito cerrado” es minimizar las pérdidas de agua usando la misma agua una y otra vez. Hoy en día, Anglo American satisface dos tercios de sus requerimientos totales de agua operacional de esta manera.

“Para el 2020, habremos reducido aún más nuestra extracción de agua dulce en más del 20% con respecto a nuestra línea base del 2015,” explicó Fleming. “Gran parte de esto será mediante la creación de desvíos de agua dulce fuera del sitio de la mina, hacia las comunidades y el medio ambiente para su uso.”

El agua enviada para la disposición de relaves representa a menudo la mayor oportunidad de pérdida en una mina. Los lodos de partículas finas son difíciles de desaguar, y las opciones actuales de eliminación en seco tienen costos de capital y de operación prohibitivos.

La reducción de las pérdidas de evaporación de los tranques es otro desafío.

“Nuestros propios tranques representan entre el 10 y el 25% del total de agua perdida,” dijo Fleming. “No sólo estamos desperdiciando un recurso muy escaso y precioso, sino que la reposición de esta agua cuesta aproximadamente US$200 millones anuales.”

Tecnología para Reducir la Pérdida de Agua

La tecnología, por supuesto, tiene un papel que desempeñar para ayudar a frenar las pérdidas en estas áreas. El crecimiento exponencial de nuevas tecnologías disruptivas, digitales y energéticas cambiará fundamentalmente la industria minera, y la preservación del agua no será una excepción.

Fleming le dijo a Equipo Minero: “Nuestras operaciones ya emplean varias tecnologías existentes y nuevas que nos ayudan a implementar nuestra estrategia de circuito cerrado y a entregar mayor eficiencia del consumo del agua a través del reciclaje y reutilización directo del agua.”

Anglo American está actualmente probando una gama de tecnologías, con un enfoque en tres áreas: medición de la evaporación, recuperación del agua de los relaves y eliminación de relaves secos.

“En nuestra mina Drayton en Queensland, Australia, hemos instalado una tecnología nueva desarrollada por la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Comunidad de Australia (CSIRO) que apoya la medición más precisa de las tasas de evaporación,” dijo Fleming.

Consistente en dos boyas flotantes, la tecnología calcula, en aproximadamente tres a seis meses, la relación entre las condiciones meteorológicas locales y la evaporación real, produciendo datos de evaporación mucho más precisos. Tener datos de evaporación precisos permite comprender mejor el balance de agua de la mina, enfocando los esfuerzos de eficiencia en las áreas donde el impacto puede ser mayor.

Para ayudar a reducir la evaporación del tranque de relaves de Las Tórtolas en Los Bronces en Chile, Anglo ha desplegado una planta fotovoltaica piloto. Esta consiste en 256 paneles fotovoltaicos ubicados en una isla flotante conectada a una sala de servicio.

Se espera que el proyecto reduzca las emisiones de CO2 en la mina en 58 toneladas métricas por año (tm/año) y que genere 150.000 kWh/año de energía eléctrica renovable. El sistema reducirá la evaporación de agua en el área que cubre en 80%, proporcionando una fuente adicional de agua para su reutilización en el proceso minero (actualmente, Los Bronces recicla entre el 70% y 80% del agua del proceso).

Los resultados de esta iniciativa están siendo monitoreados durante el 2019 para determinar dónde se puede probar en una planta de mayor tamaño.

“También estamos explorando métodos de bajo costo para minimizar la cantidad de agua enviada a los tranques de relaves,” dijo Fleming. “Nuestro enfoque combina la flotación de partículas gruesas para concentrar el mineral, y la tecnología de apilamiento en seco para desaguar los estériles. Nos permite hacer flotar partículas de un tamaño dos o tres veces mayor que el normal, facilitando la extracción de agua del proceso y dejando un flujo de residuos seco y apilable.”

Además de sus esfuerzos de reducción de agua, Anglo también va un paso más allá y está realizando pruebas de laboratorio a una técnica de procesamiento no acuosa en asociación con “un líder mundial en innovación científica.” Ésta utiliza un polímero hecho a medida en lugar de agua para separar el mineral de las partículas de roca estéril remanentes.

“Estamos seguros de que estas técnicas de procesamiento en seco nos permitirán reutilizar el 80% del agua del proceso, acercándonos a nuestro objetivo de una mina sin agua,” añadió Fleming.

Para el 2030, Anglo American tiene como objetivo reducir en un 50% su extracción neta de agua dulce en regiones con escasez de agua.

Nombres y Números

Varias operaciones ya se han beneficiado de los esfuerzos de Anglo American para ahorrar agua. Por ejemplo, Fleming dijo que el diseño de la presa de relaves en Quellaveco en Perú, incorpora niveles excepcionales de eficiencia en el uso del agua; con sólo 0.44 m3/tm de entrada de agua dulce del mineral procesado, comparado con los 0.5 m3-0.6 m3/tm de entrada de agua dulce del mineral procesado actualmente.

“El resto del agua necesaria se recuperará de los relaves,” dijo. “Los relaves serán transportados por gravedad a lo largo de un canal de hormigón de 18,4 km que atraviesa una serie de viaductos, túneles y puentes antes de llegar a la presa. Los relaves más finos serán depositados y decantados, para luego bombear aguas arriba el contenido de agua para su reutilización en la planta de procesamiento.”

La mina de cobre Los Bronces en Chile también tiene un ambicioso plan para reciclar más agua. Más de 200 millones de m3 de aguas residuales son retenidos en los relaves finos del tranque Las Tórtolas, el cual tiene actualmente una profundidad de hasta 100 m y el agua retenida aumentará a más de 750 millones de m3 durante la vida útil de la mina.

El esquema de recuperación de agua propuesto tiene como objetivo aumentar la eficiencia de la reutilización del agua extrayendo parte de esta agua y bombeándola de vuelta a la planta de procesamiento de Los Bronces. El plan consiste en la perforación de pozos horizontales de 29 mm a través del lecho rocoso permeable a la intemperie a lo largo del fondo del tranque y luego revestidos con una tubería de acero perforada de 19 mm por la que se drenará el agua.

“Esto podría mejorar la eficiencia del agua de Los Bronces reduciendo el consumo de agua hasta en un 20%, contribuyendo al cumplimiento de nuestros objetivos de sustentabilidad,” dijo Fleming. “Se ha programado un pozo de prueba para el primer trimestre del 2020, y esperamos ver el monitoreo y la evaluación de los resultados a mediados del 2020.”

Newmont Goldcorp: Nuevo Nombre, Nuevas Metas

Luego del cierre de la adquisición de Goldcorp de parte de Newmont en abril, la empresa ha estado trabajando para combinar sus esfuerzos de sustentabilidad. Ambas empresas tenían planes ambiciosos para reducir su uso del agua antes del acuerdo y nada de este trabajo se desperdiciará.

Briana Gunn, directora de medio ambiente de Newmont Goldcorp, habló con Equipo Minero sobre los planes de la empresa.

“Newmont Goldcorp utilizará la Estrategia Global de Agua de Newmont previa para apoyar nuestro enfoque de gestión responsable del agua en el futuro,” dijo. “La estrategia identifica cinco pilares que apuntan a mejorar continuamente la forma en que gestionamos el agua y a respetar el uso compartido del agua en las cuencas de captación y fluviales donde operamos.

El tranque de relaves en la mina Quellaveco de Anglo American en Perú fue construido teniendo en cuenta la eficiencia del uso del agua. Sólo se requieren 0.44 m3 de agua dulce por tonelada métrica de mineral procesado.

“Es fundamental para esta estrategia garantizar el suministro de agua mientras se protegen y mejoran otros usos del agua, mitigar los impactos ambientales y sociales, gestionar el agua como un activo (eficiencia operativa), el compromiso externo y la colaboración interna con las partes interesadas.”

Gunn reforzó la importancia de establecer y cumplir con los ambiciosos objetivos de reducción del agua.

“El aumento de la competencia por el agua representa riesgos para la industria minera en forma de acceso al agua, interrupciones operativas, pérdidas financieras, retrasos en la aprobación regulatoria, impactos en la reputación y disminución del valor de los activos,” dijo. “Realizar una contribución significativa a la administración responsable del agua proporciona una vía para gestionar el riesgo a futuro y asegurar los recursos para apoyar las operaciones y el crecimiento a largo plazo.”

Gunn cree que la industria está cambiando su enfoque hacia tener un rol de liderazgo en sostenibilidad, estableciendo prioridades estratégicas y enfrentando los retos compartidos dentro de las cuencas hidrográficas donde operan las empresas mineras.

“Tener una comprensión compartida del valor del agua, trabajar en colaboración para avanzar en la administración del agua y apoyar los objetivos de Sustainability Development Goals (SDGs) es una prioridad creciente para la industria,” enfatizó ella.

Con este objetivo en mente, los antiguos sitios de Newmont están desarrollando objetivos basados en las cuencas hidrográficas que se enfocan en la gestión y la acción colaborativas. Esto se incorporará al trabajo que se completó como parte del programa H2Zero en los antiguos sitios de Goldcorp, estableciendo metas para reducir el consumo de agua y mejorar las tasas de reciclaje.

“A futuro, tendremos una combinación de metas cualitativas y cuantitativas para las operaciones de Newmont Goldcorp centradas tanto en el uso eficiente del agua como en la acción colectiva para mantener la disponibilidad y la calidad de nuestros recursos de agua compartidos,” agregó Gunn.

La Colaboración es Clave

Técnicas como la extracción del agua, el procesamiento en seco, la pre-concentración y la clasificación del mineral tienen el potencial de reducir significativamente el uso de agua en la minería y el procesamiento. Sin embargo, la utilización de algunas de ellas requerirá un cambio fundamental en la forma en que las empresas extraen y acceden a los recursos minerales (es decir, el desagüe de aguas subterráneas), así como cambios significativos en la tecnología y la gestión de estériles.

En la actualidad, la aplicación de estas tecnologías no es técnica o económicamente viable para todos los tipos de minería. Sin embargo, Gunn dijo que Newmont Goldcorp continúa apoyando la investigación sobre el agua en forma interna y externa, así como también se mantiene al tanto de los avances en varias organizaciones y universidades que podrían adoptarse en el futuro.

Un excelente ejemplo del trabajo de colaboración de la empresa es su solución EcoTails. Antes de su adquisición, Goldcorp trabajó estrechamente con el experto en procesamiento de minerales, FLSmidth, para desarrollar este concepto. EcoTails mezcla los relaves filtrados con la roca estéril en tránsito (co-mezclado) para crear un producto geotécnicamente estable llamado GeoWaste que es fácil de transportar y tiene una alta resistencia cuando se apila.

EcoTails hace posible la reutilización de una cantidad significativa de agua del proceso en una mina, reduciendo potencialmente el costo operacional asociado a la adquisición de agua adicional.

El proyecto se anunció por primera vez en el 2017, aunque se cree que hasta ahora se han invertido alrededor de cuatro años de trabajo en investigación y desarrollo. Ya se ha completado un estudio de factibilidad y pruebas de campo, y se está formando un consorcio para llevar adelante el concepto. El objetivo es establecer un grupo de empresas mineras con ideas afines que contribuirán conjuntamente con capital y recursos para implementar una instalación prototipo EcoTails a escala completa en Minera Peñasquito en México en un futuro próximo.

Gunn mencionó que Newmont Goldcorp también está trabajando en colaboración en varios otros proyectos relacionados con la gestión e innovación del agua.

“Estamos trabajando con los grupos de trabajo del ICMM Tailings Aspirational Goal para identificar tecnologías para el desagüe de relaves,” dijo. Y agregó que “la empresa continúa evaluando múltiples métodos para reducir el uso de agua, incluyendo la clasificación de minerales, el procesamiento en seco y la recuperación in situ.” Los métodos se evalúan como parte del desarrollo del proyecto y se examinan más a fondo para determinar si son económicamente factibles y no tienen un impacto negativo en la salud humana y el medio ambiente.”

Entrega de Resultados

En 2016, los antiguos sitios de Newmont establecieron metas para mejorar su eficiencia en uso del agua, con una meta de reducción del 5% en consumo de agua respecto de la línea base del 2016 para el 2019. Esto incluyó proyectos a nivel de sitio que mejoraron el reciclaje, la identificación y el uso de agua de menor calidad, reducción de la extracción de agua dulce, aumento de la descarga y reducción de pérdida de consumo.

En general, la empresa ha aumentado su tasa de reciclaje y reducido la intensidad del uso de agua por onza de oro equivalente (geo), reduciendo los pasivos a largo plazo, mejorando el rendimiento operativo y apoyando los esfuerzos de gestión colaborativa dentro de las cuencas hidrográficas donde opera.

En 2018, los antiguos sitios de Newmont redujeron su consumo de agua en 6% en comparación con la línea base del 2016, aumentaron la tasa de reciclaje en 4% (de 68% a 72%) y redujeron la intensidad en mega litros (ML) por geo en casi 3 ML/geo desde el 2016 (de 19 a 17,3 ML/geo).

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