El agua es un requisito vital para la supervivencia. Las minas utilizan el agua para diversos fines. Sin agua, las minas no pueden funcionar. La mayoría de las operaciones mineras extraen el agua de aguas subterráneas, arroyos, ríos, lagos o a través de proveedores comerciales de servicios de agua y, en los últimos años, de plantas desalinizadoras. Y para empeorar las cosas, algunas explotaciones mineras se encuentran en zonas donde el agua ya es escasa.
Los científicos especializados en agua predicen una gran escasez de agua a nivel mundial, que podría resolverse parcialmente con la desalinización de agua y las plantas de tratamiento de agua. Sin embargo, las plantas de desalinización y tratamiento de agua consumen altos niveles de energía, generan subproductos y pueden ser costosas y difíciles de implementar. Por lo tanto, la gestión del agua en la industria minera se ha convertido en algo crítico. Afortunadamente, la industria minera puede mejorar la eficiencia del agua de diferentes maneras que exploramos en este artículo.
¿Cómo utiliza el agua la industria minera?
El agua se utiliza mucho tanto en la minería subterránea como en la de cielo abierto, alrededor del 40% en el procesamiento del mineral, alrededor del 40% en los tranques de residuos y cerca del 20% en el control del polvo. Beber, cocinar, lavar y bañarse son ejemplos del uso humano del agua. Si se comparan con el consumo total de una explotación minera, suelen representar cantidades insignificantes.
La industria minera utiliza diferentes soluciones de tratamiento del agua para recuperar y recircular la mayor cantidad de agua posible y evitar el drenaje ácido.
¿Cuáles son los objetivos de reducción de agua de las empresas mineras?
Las principales empresas mineras en distritos con escasez de agua, como CODELCO Norte, en Calama, Chile, tienen objetivos de reducción superiores al 60% para 2030. Otras minas se preocupan por minimizar el uso y la eliminación del agua debido al riesgo de drenaje ácido, el consumo de energía y las emisiones de C02 para trasladar el agua de un punto a otro.
Consumo en las plantas de beneficio
El agua necesaria en el procesamiento de minerales es la parte de la cadena de fabricación de minerales como el cobre y el oro que más agua consume en términos de volumen total. El tratamiento del mineral sulfurado en las plantas de beneficio implica la trituración y la molienda del mineral, seguidas de la flotación, la clasificación y el espesamiento. La flotación, el transporte de los concentrados y de los residuos, así como la evaporación y la infiltración en las presas, son las actividades que más agua consumen.
Fuentes de agua en las minas
En la mayoría de las operaciones mineras se utilizan aguas subterráneas, arroyos, ríos y lagos, así como proveedores comerciales de agua. Sin embargo, los emplazamientos mineros suelen estar situados en lugares donde el agua ya es escasa, y las poblaciones y autoridades locales, como es lógico, suelen oponerse a que las minas utilicen el agua de estas fuentes.
Sin embargo, la adquisición de agua no es la única dificultad; la extracción de agua también es un problema. En muchos contextos hay que bombear el agua fuera del emplazamiento de la mina, especialmente con la minería subterránea, que puede agotar las aguas subterráneas, agotar las aguas superficiales o contaminar los ríos circundantes.
Las nuevas tecnologías se están abriendo paso para ayudar a las empresas mineras a desalinizar el agua del mar, a recuperar y recircular la mayor cantidad posible de agua de las explotaciones mineras y a reducir hasta en un 90% el agua utilizada para el control del polvo y los programas de mantenimiento de carreteras.
10 formas en que las empresas pueden ahorrar agua en la industria minera
Estas son las mejores prácticas y el uso eficiente del agua en la industria minera:
1. Reducir la cantidad de agua utilizada
Desarrolle enfoques que reduzcan la necesidad de agua durante el proceso de minería. Podría idear estrategias para mantener los materiales del proceso lo más secos posible mientras se desplazan por la hoja de flujo. Examine estrategias de almacenamiento que ahorren agua y que conserven el agua que actualmente está presente en el proceso.
2. Haga todo lo posible por limitar el uso de agua dulce
Puede planificar las operaciones mineras de manera que tengan un impacto mínimo en las aguas superficiales y subterráneas. Se están estudiando métodos de minería alternativos, tanto en la superficie como en el subsuelo, para minimizar cualquier impacto en los acuíferos. Los métodos de extracción no explosivos son una opción a tener en cuenta, ya que harán que haya que tratar menos agua en el futuro. Investigar los sistemas que se utilizan con éxito en todo el país y poner en marcha uno que tenga el menor impacto en el uso del agua.
3. Analice y haga un seguimiento de sus gastos y costes de agua
Comprender el coste del agua desde el punto de vista financiero y de los riesgos, tanto en el presente como en el futuro, es un paso fundamental para la conservación del agua. Considere cómo afecta su operación al ecosistema que rodea a la mina y si hay formas alternativas de ahorrar agua y reducir el impacto. También debe buscar formas de reducir los futuros aumentos de costes y los problemas medioambientales. Eduque a su personal sobre la importancia del agua y hágalo una prioridad en todos sus proyectos.
4. Minimizar las fugas
Las operaciones mineras, como cualquier otra industria, distribuyen el agua a través de una red de bombas, válvulas y tuberías. Las fugas, al igual que las fugas en la mayoría de las demás empresas, siempre suponen un riesgo económico o de producción. Aunque las fugas individuales parezcan modestas, pueden alcanzar rápidamente un volumen considerable si no se gestionan de forma eficaz.
A continuación se exponen algunas de las principales prácticas de gestión de fugas de agua:
- Evaluar y preparar las instalaciones, teniendo en cuenta la capacidad y la probabilidad y frecuencia de las averías. Considerar el impacto de un desastre en la demanda de agua de la mina, tanto en el interior como en el exterior.
- Realizar un mantenimiento preventivo de los equipos de las instalaciones, así como la inspección de las tuberías.
- Instale medidas para identificar oportunamente las fugas en el agua de proceso. Esto podría ser tan sencillo como sensores de humedad o tan complejo como dispositivos de monitorización de presión y flujo basados en IoT.
- Cuando se produzca una fuga, repárela lo antes posible.
5. Mejorar el tratamiento de las aguas residuales y utilizar el reciclaje de ciclo cerrado
La instalación de una unidad de tratamiento de aguas es uno de los métodos más populares para maximizar la reutilización del agua. Para el tratamiento de las aguas residuales, existen diversas tecnologías eficaces. Sin embargo, la respuesta concreta vendrá determinada por los requisitos de tratamiento de cada proyecto.
La tecnología de membranas y los tratamientos térmicos para los contaminantes de origen salino son dos métodos populares. Para el tratamiento de contaminantes orgánicos, existen además los biorreactores y la extracción de polímeros.
Las unidades de tratamiento de aguas residuales tratan el efluente y recuperan el agua para su reutilización y consumo. También ayudan a reducir los peligros y los obstáculos del cumplimiento de la normativa medioambiental relacionada con los vertidos de efluentes. Para reducir la necesidad de agua dulce, la mayoría de las minas cuentan con algún tipo de sistema de reciclaje. Un sistema de ciclo cerrado está diseñado para eliminar esencialmente las pérdidas de agua del sistema.
6. Considerar diversas estrategias de uso del agua en el sitio
Las empresas mineras son muy conscientes de los peligros de un camino polvoriento en la obra, que reduce la visión y libera partículas de polvo tóxicas en el aire. El método de pulverización para manipular el polvo es muy utilizado, pero desperdicia mucha agua.
Deberían investigarse las ayudas a la compactación y otras técnicas tecnológicamente avanzadas, como los aditivos que utilizan aglomerados de tierra, que son agentes humectantes perpetuos en gran medida no adhesivos y no vinculantes. Estos mantienen el suelo húmedo, reduciendo el polvo y la necesidad de rociar agua.
7. Haz un esquema del uso y las fuentes de agua
Tendrás que elaborar un esquema que represente las entradas y las fuentes de agua dulce, y el agua procesada, y cómo se recicla todo ello para comprender completamente de dónde procede tu fuente de agua y cómo se utiliza. Este diagrama te ayudará a evaluar la situación y a realizar los ajustes necesarios.
Si utilizas mucha agua y la fuente de agua de tu mina es un río cercano, necesitarás conocer a fondo el sistema de agua para elaborar una estrategia de conservación. El uso de este suministro de agua tendrá una influencia negativa en los sistemas de aguas subterráneas.
8. Optimización de procesos basada en datos
Las plantas heredadas pueden beneficiarse de la tecnología moderna, como la inteligencia artificial (IA) y los sensores IoT respaldados por la analítica. Es posible que el periodo de amortización lleve algún tiempo. Antes de utilizar sistemas habilitados por la IA en tiempo real para tomar medidas correctivas, los operadores deben recopilar primero datos para determinar los puntos de ineficiencia.
La IA puede ayudar a ahorrar dinero y maximizar la reutilización de las aguas residuales reduciendo el consumo de energía en los sistemas de tratamiento de agua/aguas residuales. Instalar un sistema de IA en la mina que permita a los empleados de la planta utilizar datos anteriores y supervisar y optimizar continuamente los activos de uso del agua.La eficacia de la tecnología habilitada por la IA mejora con el tiempo a medida que aprende de los parámetros del proceso.
9. Educar al personal
Aunque pueda parecer un paso sencillo, informar a su personal sobre la necesidad de conservar el agua les ayudará a comprender por qué hay que modificar los procesos. También debe enseñarles a conservar el agua en casa, por ejemplo, utilizando tanques de captación de aguas grises o pluviales.
Para garantizar el éxito de la transición a sus prácticas de ahorro de agua, enseñe a su personal a utilizar los nuevos equipos o procesos que va a instalar. Su personal podrá ver los problemas y notificarle cualquier práctica adicional que deba cambiarse.
10. Invertir en soluciones de supresión de polvo y en riego inteligente
Los sistemas de supresión de polvo controlada, complementan el uso de aditivos de alto desempeño con barras de riego controlado y sistemas de niebla seca para controlar el polvo y reducir el uso de agua en los caminos, las cintas transportadoras y las trituradoras. Los sistemas de supresión pueden ayudarle a ahorrar 50% a 80% de agua y aditivos utilizados para el control del polvo. Se utiliza para supervisar y regular las actividades, mediante un sistema de gestión integrado. También proporciona control y precisión en la optimización de las formulaciones de emulsiones y la entrega logística de aditivos.
Estas son las principales ventajas del uso de soluciones de supresión de polvo y riego inteligente para el control de polvo :
- 80-90% de ahorro de agua,
- Cero hidroplaneamiento,
- Reducción probada del 95-99% del polvo,
- Reducción de la erosión del camino,
- Reducción de las emisiones de C02,
- Ahorro de costos,
- Incremento de productividad,
- Reduce los riesgos de enfermedades respiratorias y cardiovasculares,
- Mejora la relación con las comunidades aledañas y autoridades,
- Mejora continua de los rendimientos para adaptarse mejor a las diferentes características de tráfico, suelo, clima y agua.
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