Agua de Mar, Alternativa Mineria

8/18/2019 Agua de Mar, Alternativa Mineria

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AGUA DE MAR, ALTERNATIVAVIABLE, PARA EL DESARROLLO

FUTURO DE LA INDUSTRIA MINERAEN ANTOFAGASTA

Dr. Leonardo Romero

Director CEITSAZA

Universidad Católica del Norte


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AGUA DE MAR, ALTERNATIVA VIABLE, PARA ELDESARROLLO FUTURO DE LA INDUSTRIA MINERA EN

ANTOFAGASTA

III Seminario Internacional de Desalación ALADYR 2012Dr. Leonardo Romero

Antecedentes Hídricos de la Región de Antofagasta

Soluciones para Paliar la Escasez de Agua dulce

Experiencias y Problemas asociados al uso de agua demar en minería

Avances en RO

TEMARIO


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Distribución del Agua por Sectoren el Planeta

Fuente: F. Costabal, “ El Desafío del Agua en la Minería” , Consejo Minero , 2008.


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ESTRÉS HÍDRICO GLOBAL

Sucede cuando la demanda de agua es mayor que la cantidad disponible durante un

periodo determinado de tiempo o cuando su uso se ve restringido por su baja calidad.

El 70% de la superficie terrestre está cubierta con agua y solo el 3% del agua total es

agua dulce, el resto es agua de mar . (2 % congeladas en los polos)


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“El agua se utiliza mayoritariamente en el sector agropecuario

forestal, con excepción de la Región de Antofagasta, donde el uso

minero representa más del 50%”.Fuente MOP, Weisner, 2010.

Año 2010, en Chile se

consumieron 677 m3/s.

Uso 1990 1999 2002 2006

Riego 551 611 647 527*

Agua

Potable27 34 37 40

Industrial 47 68 77 84

Minería 43 51 53 63

Energía 1,185 2,914 3,929 3,997

Total 1,853 3,678 4,743 4,711

Uso del Agua por Sectores (m3/s)

Fuente: Bco. Mundial: Chile-” Diagnostico de la Gestión

de los Recursos Hídricos” , 2011./ * Año lluvioso.


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Escorrentía Media Anual

Fuente: Bco. Mundial: Chile-

” Diagnostico de la Gestión delos Recursos Hídricos” , 2011

Sin embargo, cuando se analiza regionalmente este valor medio enmascara unarealidad muy distinta: desde Santiago al norte prevalecen las condiciones áridas; la

media de disponibilidad de agua está por debajo de los 0.8 Mm3/persona/año,

mientras que al sur de Santiago supera los 10 Mm3/persona/año.

El volumen promedio

de agua que escurre

por cauces equivale a

53 Mm3/persona/año,

valor bastante más alto

que la media mundial

6.6 Mm3/persona/año.


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Cuenca del Loa

Cuenca Salar de Atacama

Cuencas Altiplánicas

(Ollagüe, Ascotán, Pampa

Colorada y Alta Puna)

Desde el punto de vista del recursohídrico, las principales cuencas en

explotación en la región de

Antofagasta son:

ZONAS CRÍTICAS DE APROVECHAMIENTO

(derechos otorgados en aguas

subterráneas cerca de 14 mil L/s,

equivalente a 72% de los derechos de

explotación otorgados en la región)


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Mapa de isoyetas Regionales(Fuente: EIA Pampa Blanca Línea base Hidrogeológica-2009)


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Derechos de Agua

Se concentran territorios de Atacama laGrande con 2.299 L/s y Alto El Loa con

576 L/s.0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

Sectores

Sector Minero 10,161

Sector Sanitario 3,066

Sector Agricola 2,970

Derechos de Agua Por Sectores

Región de Antofagasta

L i t r o s p o r S e

g u n d o

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

1

Sector Minero 4.854

Sector Sanitario 1.294

Sector Agricola 891

Extracciónde Derechos de Agua Por SectoresRegión de Antofagasta

L i t r o

s p o r S e g u n d o

%

62

19

18

%

69

18

13


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Consumo de Agua Fresca en Mineria

Consumo de Agua fresca por Región (l/s), año 2009

Proyección del consumo deagua en Chile, entre 2009 y2020, aumentará en 45%.

Al año 2017, la región de Antofagasta representará el

20% de esa demanda. (FuenteCochilco)

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Millones de m3

Años


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Zona de extrema aridez, pluviometría baja y probable

disminución por efecto del cambio climático Fuentes de aguas superficiales escasas (Rio loa declaradoagotado)

Disponibilidad del recurso hídrico subterráneo desconocida Pobre Calidad de agua (altos contenidos de sales, As y B

principalmente)

Demanda creciente por el recurso hídrico (nuevos proyectosmineros, incremento de la actividad agrícola y turística) A

N T E C E D E N T

E S

Reforzar los aspectos procedimentales y legislativosrespecto de la asignación de los recursos hídricos

Preservación de ecosistemas (Actividad turística)

Creación de una plataforma on-line que sistematice lainformación hídrica dispersa Contar con Modelo de Gestión Regional del recurso

hídrico

Búsqueda de Nuevas fuentes de agua N E C E S

I D A D E S

RESUMEN


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Soluciones para Paliar laEscasez de Agua dulce


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Soluciones para Paliar la Escasez

I. Incrementar la Eficiencia Hídrica en Faenas

II. Trasvase de Cuencas

Transporte de agua desde una

cuenca con excedentes

hidrográficos a otra con déficit.

Proceso

Consumo unitario de agua fresca

m3 /ton mineral tratado

Año 2000 1 Año 2006 2 Año 2010 3

Concentración1.1

(0.4 – 2.3)

0.79

(0.3 – 2.1)

0.72

(0.3 – 2.9)

Hidrometalurgia

0.3

(0.15 – 0.4)

0.13

(0.08 – 0.25)

0.13

(0.06 – 0.8)

1 Fuente: Doc. “ Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera, APL 2002” 2 Fuente: Estudio “ Derechos, extracciones y tasas unitarias de consumo de agua del sector

minero regiones centro-norte de Chile” , marzo 2008.3 Fuente: Estudio “ Consumo de agua en Miner í a del Cobre 2010” , Cochilco.


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Planificación indicativa

que contribuye aorientar y coordinar las

decisiones públicas y

privadas con el fin de

maximizar la función

económica, ambiental

y social del agua.

III Plan Director para la Gestión del Recurso Hídrico


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1. SWAP (Tranzar los derechos de agua dulce

de consumo humano al sec tor product ivo ,

abasteciendo de agua desalinizada a los

centros de consumo en la costa.)

IV Transferencia de Agua

Lequena

Toconce

Quinchamale

2. Reúso de aguas residuales

domesticas para uso productivo.

Fuente: Aguas Antofagasta


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1. Uso directo de agua de mar (reconversión

de procesos)

V Aumentar la Disponibilidad del Recurso Hídrico

2. Uso de Agua de mar Desalinizada.


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Uso de Agua de Mar enMinería del Cobre


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Uso de Agua de Mar en Minería delCobre en Antofagasta

Minera ProductoProducción

de Cu(ton /año)

Impulsión

long. / altura(km/

m.s.n.m)

Consumoagua(L/s)

LíneaOxido

LíneaSulfuro

Cia. Minera Tocopilla – Lipesed S.A. (1987)

Cátodos 3,600 (borde

costero) X

Cia. Minera Tocopilla – Mantos de la Luna

(2005)

Cátodos 25,000 8 / 1355 40 X

Cia. Minera las Cenizas – Las Luces (1995)

Concentrado 12,000 7 / 178 44 X

Cia. Minera las Cenizas – Planta Oxido (2010)

Cátodos 6,000 50 / 800 8.5 X

Antofagasta Minerals – Michilla (1959)

Cátodos 50,000 15 / 835 93 X

Antofagasta Minerals –

Minera Esperanza(2011)

Concentrado 190,000 145 / 2200 635 X

BHP- MineraEscondida (1985 /Desaladora 2006)

Concentrado/ Cátodos

1,2 MM 176 / 3160 525Desalada

X


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Problemas por uso de agua de mar

Problema CausanteEfectos Asociados

Línea Oxido de cobre Línea de sulfuros de cobre

Corrosión

Indicadores de corrosiónLarsson Index (LI) > 0.2;Riddick Index (RI) > 25;

Elevados costo de mantenimientos y reposición de equipos(bombas y tuberías de conducción agua)

Altos contenidos decloruros en el electrolito deelectro obtención

Cátodos contaminadocon CuCl; Problemas dedespegue cátodos

permanentes;

Formación de clorogaseoso en ánodo

Eficiencia en bio-lixiviación desulfuros

Incrustación Yeso por adición de cal Taponamiento de tuberías y

maquinaria

Espuma- bilidad

Índice de espumabilidad(DFI) mayor

Eficiencia metalúrgica.

Tamaño burbujas

Disminución tamaño de burbujas Eficiencia metalúrgica

Consumo decal

Efecto tampón del agua demar

Consumo de cal elevado

Crecimiento bacterial

Bacterias Fotosinte-tizadoras

Desarrollo de algas, micro algas y cianobacterias en losequipos y tuberías de las operaciones.


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1. Ante el incremento de la demanda por el recurso hídrico, la desalación, la

reconversión de los procesos mineros, y la construcción de un modelo de

gestión regional del recurso que facilite en lo inmediato la toma de

decisiones, son al parecer, en el corto plazo, la solución inmediata y efectiva

para descomprimir el estrés hídrico en que se encuentra la región de

Antofagasta

2. El uso de agua de mar en procesos mineros , aunque al parecer no

presenta grand es prob lemas, debe ser explorada en detal le para obtener el

conocimiento necesario que permita su uso confiable.

3. El uso de agua de mar debe ser asoc iada a un modelo de negoc ios que

tom e en cuenta el aspecto so cial, dado la inversión y el costo operacional

que implica impulsar el agua a las faenas mineras, por sobre los 2000 m.s.n.m.

Recomendaciones


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Avances en Tecnología RO


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Capacidades Globales de Desalinización en m3 /d

Fuente: Sabine Lettemann (2010)


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Case Pretreatment Configuration

1

DAF Pressurized DMF Gravity DMF

2DAF Gravity DMF Pressurized DMF

3

DAF Gravity DMF

4

DAF Gravity DMF Gravity DMF

5

DAF Pressurized DMF Pressurized DMF

6

DAF UF

Pretreatment

IntakeSWRO

Posttreatment

Tecnología de Membranas

Opciones de Pre-Tratamiento para Sistemas de RO

Fuente: Doosan Hydro Technology


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Los sistemas de recuperación de energía disminuye el consumo específicode energía

Permeate 40%

HP-Pump100% Brine 60%

No Energy Recovery SystemE 5-6 kWh/m3

Permeate 40%

HP-Pump100%

Turbine

Brine 60%

Turbine SolutionE 3.5 kWh/m3

100%

HP-Pump40%

Brine 60%

Permeate 40%

Pressure Exchanger Isobaric Pressure Exchanger Solution

E 2.4 kWh/m3

Recirculation Pump60%

Recuperación de Energía en Sistemas RO


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Fuente: M. Torres Cedex / Ambienta: “ Avances Técnicos en la Desalación de Aguas”

Fuente: Congreso Ibérico de Gestión y

Planificación del Agua, 2004, “Costes

Económicos y Medioambientales de laDesalación de Agua de Mar ”.


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¿Rechazo de RO-Agua de Mar?

VSEP: Membranas Vibratorias

Tratamiento VSEP de Rechazo de Osmosis desde el agua salobre Subterránea(Greg Johnson, Larry Stowell, Michele Monroe, Presentado: 2006 Conferencia El Pasodesalinización, días 15-17 de Marzo de 2006, El Paso Texas)


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Tratamiento VSEP de Rechazo deOsmosis desde el agua salobreSubterránea(Greg Johnson, Larry Stowell, Michele Monroe,

Presentado: 2006 Conferencia El Paso

desalinización, días 15-17 de Marzo de 2006, El

Paso Texas)


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Conclusiones:

r hí r


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GRACIAS


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Fuente: Adaptado de Globalwaterintel.com

Costos de Operación Desalinización


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Tratamiento VSEP deRechazo de Osmosisdesde el agua salobreSubterránea(Greg Johnson, LarryStowell, Michee Monroe,

Presentado: 2006

Conferencia El Paso

desalinización, días 15-17

de Marzo de 2006, ElPaso Texas)

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