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UNIVERSIDAD DE CONCEPCIONCHILE

CHILE:

SU PRODUCCION MINERA

Y LA CUESTION AMBIENTAL

Mario Sánchez Medina

Departamento de Ingeniería Metalúrgica

Universidad de Concepción

PROGRAMA ALFA EUROPA-LATINOAMERICATECNOLOGIAS LIMPIAS EN LA INDUSTRIA MINERO-METALÚRGICA

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CLUSTER MINERO, MOTOR DEL DESARROLLO REGIONAL

EL LOAEL LOA

Tasa promedio expansión económica del país (1991-2000) : 6,3%Tasa promedio expansión económica del país (1991-2000) : 6,3%

MINERALESRESERVAS MUNDIALES

%

POSICIÓN RESERVAS MUNDIALES

PRODUCCIÓN MUNDIAL 2000

%

POSICIÓN PRODUCCIÓN MUNDIAL 2000

COBRE 35 1º 35 1ºNITRATO 100 1º 100 1º

LITIO 88 1º 64 1ºRENIO 52 1º 36 2ºYODO 14 2º 55 1º

MOLIBDENO 20 2º 18 3ºBORO 5 6º 5 5ºPLATA - - 7 5º

Posición Internacional Minera de ChilePosición Internacional Minera de Chile

MINERÍA EN CHILEMINERÍA EN CHILE

2.055

4.581

310

1.193

1.801

1.147

402

883

375

843 733 600 460 600346

556

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

Chile Indonesia USA Australia Peru Canada Rusia China

1993 2002

PRINCIPALES PRODUCTORES DE COBRE (1993-2002)

3

Producción de Cobre de Mina del Mundo (año 2002)(COCHILCO)

Chile33,91%

Indonesia8,83%

Estados Unidos8,49%

Australia6,54%

Perú6,24%Canadá

4,44%Rusia4,44%

China4,12%

Kazakhstan3,57%

Papúa Nueva Guinea1,56%

Otros8,21%

Argentina1,51%

Zambia2,27%

México2,47%

Polonia3,39%

SITUACIÓN AMBIENTAL

Los principales problemas ambientales asociados al sector minero son:

Contaminación del aire debido al SO2, al material particulado y a las emisiones de arsénico.

Contaminación del agua debido a efluentes líquidos que contienen material particulado, metales pesados y ácido.

Contaminación de suelos.

Riesgos por sitios mineros abandonados y tranques de relave.

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INDUSTRIA MINERA DEL COBRE EN CHILE

MINERALESLey aprox. 1% Cu

EMISIONES GASEOSAS9.000 TPD SO2

RESIDUOS SÓLIDOS1.000.000 TPD

PRODUCTOS3.500.000 ton Cu fino/año

EFLUENTES LÍQUIDOS1.000.000 m3/día

(Ref: DIMET 1998)

MINA

LIXIVIACIÓN

ELECTROOBTENCIÓN

SX

FLOTACIÓN

FUNDICIÓN

ELECTRO REFINACIÓN

ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE MINERALES DE COBREY PRINCIPALES EFLUENTES CONTAMINANTES

MINERALESOXIDADOS

MINERALES SULFURADOS

ESTERILLASTREDRENAJE ÁCIDO

RELAVESORGÁNICOSREACTIVOS

GASESPOLVOS

SOLUCIONES ÁC.NEBLINA ÁCIDA

SOLUCIONESÁCIDAS

ORGÁNICOS

SOLUCIONES ÁC.NEBLINA ÁCIDA

COBRE 99.9 % COBRE 99.99 %

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CONTAMINANTES DE AGUAS EN LA MINERIA

METALES PESADOS (Cu, Pb, Zn, Mg, Cd, As, Hg, Ni, Mo, Se, Cr)

SÓLIDOS DISUELTOSTIOSULFATOSCIANUROSMERCURIOREACTIVOS ORGÁNICOSACEITESNITRÓGENO Y FOSFOROSÓLIDOS EN SUSPENSIÓNACIDEZPESTICIDAS, HERBICIDAS, SOLVENTES, ETC.

Type of wastes and abatement methods for the two most important technological routes employed in the Chilean Mining Industry

Copper sulfide ores technology Copper oxidized ores technology

Waste Abatement Waste Abatement Sterile and low grade ores Disposal sites Sterile ores Disposal sites Acid mine drainage SX-EW plants; lime

neutralization. Solid leached residues Disposal sites

Flotation tailings Tailing dam Acid mist Ventilation and use of surface active reagents.

Wastewater from thickening and filtrating

Recycled water for processes

Acid wastewaters Lime neutralization

Smelting slags Disposal sites Reaffinate solutions Recycled; neutralization Sulfuric acid Hydrometallurgical use Lead sulphate sludges Confinement SO2 emissions from smelters

Sulfuric acid plant SX clarifier sludges Disposal

Volatile As emissions from smelters

Electrostatic precipitation

As/Sb sludges Confinement Acid Wastewaters Precipitation with lime,

solar dry

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Caso de Fundiciones

Los problemas ambientales más importantes asociados a las fundiciones de concentrados son:

Generación de anhídrido sulfuroso

Presencia de compuestos volátiles, particularmente de arsénico

Material particulado suspendido

CHUQUICAMATA (CODELCO)

POTRERILLOS (CODELCO)ALTONORTE (NORANDA)

EL INDIO (BARRICK CHILE)1

CHAGRES (DISPUTADA DE LAS CONDES)VENTANAS (ENAMI)

CALETONES (CODELCO)

1 Roasting plant

PAIPOTE (ENAMI)

7

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Chile Japan USA Russia China Canada Poland Australia

Thou

sand

MT

Cop

per

1998 1999 2000 2001 2002

Source: Cochilco

PRODUCCION DE LAS PRINCIPALES FUNDICIONES

1.- Acid plant # 1, Chuquicamata Division 5.- Acid plant # 1, Teniente Division

2.- Acid plant # 2, Chuquicamata Division 6.- Acid plant # 1, Salvador Division

3.- Acid plant # 3, Chuquicamata Division 7.- Acid plant # 2, Teniente Division

4.- Acid plant # 4, Chuquicamata Division 8.- Acid plant # 3, Teniente Division

0

20

40

60

80

100

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Ars

enic

and

Sulf

ur

cap

ture

(%

)

0

2000

4000

6000

8000

10000

Sulf

uri

cac

idP

rod

ucti

on(t

/d)

S capture (%) As Capture (%) H2SO4 Production (t/d)

1

87

6

54

32

Captación de Azufre y Arsénico/Producción de Acido Sulfúrico en las Fundiciones

de CODELCO-Chile

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Regulaciones para las Emisiones de Arsénico desde Fundiciones

Decreto Supremo 165

Plans for reducing emissions of arsenic by the Chilean smelters (ton/year):

1,5002,5585,013Total Emissions

3753751,8801,100,000CaletonesCachapoal, VI

120120120400,000VentanasValparaiso, V

959595350,000ChagresSan Felipe de Aconcagua, V

20020020080,000El Indio(1)Elqui, IV

1508001,450500,000PotrerillosChañaral, III

344242200,000PaipoteCopiapo, III

126126126350,000AltonorteAntofagasta, II

4008001,1001,400,000ChuquicamataEl Loa, II

20032001(2)2000

YearCopper concentratesmelting, t/y

SmelterLocation province,

region

(1) Roasting Planta(2) Similar emissions for year 2002

Table IV. Smelting technologies in the Chilean smelters

Smelter Technology Smelting Capacity

(Tt/y)

Copper production

(Tt/y)

H2SO4 Capacity

(t/d)

Sulfur Captured

(%)

Arsenic Captured

(%)

Chuquicamata

1 Outokumpu flash furnace 2 Teniente reactor (5 x 22 m) 3 Peirce Smith converter 2 Teniente slag cleaning furnace

1,620

485 4,200 87 95

Caletones 2 Teniente reactor (5 x 22 m) 4 Peirce Smith converter 4 Teniente slag cleaning furnace

1,200 380 2,500 72 77

Potrerillos 1 Teniente reactor (5 x 22 m) 3 Peirce Smith converter 2 Teniente slag cleaning furnace

680 150 1,800 70 87

Ventanas 1 Teniente reactor (4x15 m) 3 Peirce Smith converter 1 Electric furnace

400 112 900 90 n.a.

H. Videla 1 Teniente reactor (4 x 15 m) 2 Peirce Smith converter 1 Electric furnace

300 74 700 88 n.a.

Chagres 1 Outokumpu flash furnace 3 Peirce Smith converter 2 Teniente slag cleaning furnace

480 145 1,200 95 n.a.

Altonorte 1 Noranda Reactor 3 Peirce Smith converter 400 145 750 80 n.a.

Total 5,080 1,491 11,850 - -

n.a.: not available

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Tratamiento de Minerales por la vía Hidrometalúrgica

Oxidized ore

MINING Sterile and low Grade ore

CRUSHING Acid drainage

H2SO4 STRONG H2SO4

AGGLOMERATIONAcid drainage

HEAP LEACHING Solid leached residues

SOLVENT SX plant claryfier sludges

Raffinate EXTRACTION Oil/water emultion wastewater

ELECTROWINNING Acid Mist

EW Sludges

Cu Cathodes ConfinamientoBarros anódicos (plomo)

Ventilación y uso de reactivos de activaciónsuperficial

Neblida Ácida

Recirculación; neutralización

Residuos sólidos del circuito SX

DisposiciónSolucones de Refino

Neutralización con calResiduos Líquidos / Drenajeácido

DisposiciónRipios Lixiviados

DisposiciónEsteril

ABATIMIENTORESIDUOS / ELEMENTO

TRATAMIENTO DE RESIDUOS

Normas Ambientales relevantes para la Industria Hidrometalúrgica

a) Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental

b) Agua:• Norma de emisión: alcantarillado; aguas marinas y continentales

superficiales; aguas subterráneas• Norma de calidad para aguas marinas y continentales

c) Residuos

CONAMA está desarrollando las normativas necesarias para mejorarla gestión de los residuos generados en el país:

• Reglamento: manejo de residuos peligrosos; manejo de lodos; de rellenos sanitarios;

• Norma de emisión para incineradores e • Iniciar en Chile la implementación del Convenio de Basilea sobre

“Movimientos Transfronterizos de Desechos Peligrosos y suEliminación”, incluidos los desechos con fines de reciclaje (chatarra)

• Ratificación por el Congreso, año 1992

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Standard for discharges of industrial liquid wastes into water (mg/l)

Pollutant As CN- Cu Dissolved iron

Mo Hg pH Sulfate

Fresh water 0.5 0.2 1 5 1 0.001 6 – 8.5 1,000 Fresh water with dilution 1 1 3 10 2.5 0.01 6 – 8.5 2,000 Lake water 0.1 0.5 0.1 2 0.07 0.005 6 – 8.5 1,000 Sea water (littoral) 0.2 0.5 1 10 0.1 0.005 6 – 9 - Sea water (non protected littoral)

0.5 1 3 - 0.5 0.02 5.5 - 9 -

Source: D.S. Nº 90, 2000, http://www.conama.cl/htm/informacion_portada/d90/decreto_n90.htm

Inversión sometida al SEIA, por sector(al 16 de abril de 2003)

Fuente: CONAMA

2.976639

4.086

6.2217.934

711204

2.8504.232

3458.676

558

17.403

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

Saneamiento Ambiental

Pesca y Acuicultura

Otros

MINERÍA

Instalaciones fabriles varias

Construcción

Infraestructura portuaria

Infraestructura hidráulica

Infraestructura de transporte

Forestal

Equipamiento

Energía

Agropecuario

MMUS$

Total MMUS$56.840

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Sistema de Gestión Ambiental

Implementación Normas ISO 14001Collahuasi 2000Planta de Óxido, Escondida 2001Manto Verde 2001Radomiro Tomic 2002Mantos Blancos 2002Cerro Colorado 2003Chuquicamata 2003Planta SX-EW, El Teniente 2003El Salvador 2003Zaldivar 2003 (Octubre)

Otros SistemasEnvironmental Management System (EMS) Quebrada BlancaSGA basado en ISO 14001 El Abra

Lomas BayasMichillaLos Bronces, El SoldadoEl Tesoro

Uso Recursos Hídricos

• A principios del siglo XX, el consumo de agua era de hasta 3 m3/t mineral tratado.

• Hoy, el consumo de agua varía en:• Concentradora: 0,38 - 1,2 m3/t• Hidrometalurgia: 0,12 - 0,42 m3/t

• En 2000, la minería consumió 2,6 mill. de m3/día (5% del total país), donde un 67% corresponde al consumo en el proceso de concentración y un 19% en hidrometalurgia.

Algunos Ejemplos de Buenas Prácticas

• Consumo de agua de mar en minera Michilla• Gestión de Salares: Escondida, Collahuasi• Reducción consumo

• Concentradora de Mantos Blancos• El Abra, Quebrada Blanca, Chuquicamata• Fundición Altonorte

• Recuperación de agua desde tranques:• Candelaria, Pelambres

0

100

200

300

400

500

600

700

800

RIEGO AGUA POTABLE INDUSTRIA MINERIA

(m3/

s) 19932017

FUENTE: DGA

Incremento Demanda

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¿Qué está ocurriendo sobre el tema ambiental en la Industria Minera en

el Mundo?

Responsabilidad, Gestión y Sustentabilidad AmbientalTema estratégico

Competitividad del Sector Minero, Acceso a Mercados

Pasivos ambientales minerosDisposición óptima de residuos (ordenamiento territorial)Fomentar el reciclado, ahorro y reutilización de materialesAvanzar en la Implementación de Sistemas de Gestión AmbientalMayor información hacia las comunidades cercanas sobre aspectos de la gestión técnica y ambiental de los procesos

Algunos Temas Claves

Regulaciones más estrictas están siendo introducidas que obligan a la industria a adoptar nuevas tecnologías de tratamiento con el objetivo de remover contaminantes desde sus efluentes.

Granulation in Water Jet

Sìliceus Concentrate

Solid residue: Fayaliteand other Components

Magnetic Iron Oxideto Iron Pellet Production or to iron oxide reduction

Slag Conminution

Clean CuSO4

Solution

Residueto Deposit

Iron Oxideconcentrate

Siliceous Concentrate

Weak Acidic Leaching and S/L Separation

Slag toDisposal

Slags from Cleaning furnace

Metallic concentrateRoasting?

Liquid: CuSO4 Other components

Solvent ExtractionHigh temperaturas oxidation

Gravimetric and Magnetic Separation

Slow cooling

Direct Reduction Iron + Xi ?

Low iron slags

Cement industry?

Pellets?

Smelter Recycling ?Mineral wool ?Glass industry ?

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EJEMPLO DE CLUSTER MINEROEJEMPLO DE CLUSTER MINERO

MINSALMINSAL

αlfaAmérica Latina-Formación Académica

Programa de Cooperación Académica entre la Unión Europea y América Latina

TECNOLOGIAS LIMPIAS EN LA INDUSTRIA MINERO-METALURGICA

RED TEC-LIMIN