UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERA DEPARTAMENTO DE INGENIERA GEOGRFICA

ELABORACIN DE ESTRATEGIAS DE GESTIN DE LAS AGUAS EN FAENAS MINERAS

MARA FERNANDA GALLARDO HALAT AO 2002

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERA DEPARTAMENTO DE INGENIERA GEOGRFICA

ELABORACIN DE ESTRATEGIAS DE GESTIN DE LAS AGUAS EN FAENAS MINERAS

TRABAJO PRESENTADO EN CONFORMIDAD A LOS REQUISITOS PARA OBTENER EL TTULO DE INGENIERO CIVIL EN GEOGRAFA

PROFESOR GUA: FERNANDO CORVALN

MARA FERNANDA GALLARDO HALAT AO 2002

AGRADECIMIENTOSEl dar las gracias a todos los que me apoyaron en esta gran etapa, la universidad, es tan importante como el paso por ella. Gracias a todos los que hicieron que mi vida en la universidad sea inolvidable y especial. Empezar estas lneas es casi tan difcil como definir la metodologa a utilizar en la memoria, pero aqu voy. Para nombrar a todos tendra que narrar mi historia durante estos aos desde que soaba con estar en ltimo ao y miraba con admiracin a los egresados, hasta hoy, feliz de haber cumplido mi sueo pero con bastante nostalgia al recordar todos los momentos vividos en la universidad. Esas horas de entrenamiento cansadoras pero reconfortantes que daban energa y distraccin. Los amigos que hice en atletismo han sido importantsimos, Marcos y Lupo, gracias por aguantarme y entregarme su cario, sin ustedes no hubiera sido lo mismo. Ellos me ensearon una amistad sincera y duradera. Gracias de todo corazn. En Geo, mis incondicionales amigas Claudia y Lissette, realmente se han pasado, ustedes son increbles y estoy segura que vamos a seguir juntas mucho tiempo ms. Los inseparables amigos Don Rodrigo y Alejandro, son buenos de verdad, gracias por su amistad, alegra e infaltables palabras de aliento como... yo que t me cambio de carrera, o bota el ramo si igual te va a ir mal. Todo lo que aprend no podra haber ocurrido sin la presencia de mi familia: mi pap, mam y hermana. Los quiero demasiado y gracias por sus esfuerzos y paciencia. Milka mi niita, gracias por estar conmigo. En cuanto a mi memoria, agradezco mucho al Sr. Eduardo Cubillos por su desinteresada ayuda y gran disposicin; a mi profe gua el Sr. Fernando Corvaln y a Don Jorge Arias por haberme acogido en Mantos Blancos donde pude desarrollar mi trabajo de titulacin. Por ltimo, hvala liepo Franjo. Ti si moj andeo. Tu actitud y palabras de apoyo en todo momento fueron reconfortando mi fuerza interior y me permitieron llegar hasta ac. Siento que tengo tanto que agradecer, y espero poder hacerlo.

Con todo mi amor y admiracin le dedico el fruto de mis estudios a mi tiita linda que junto a Dios siempre me acompa y lo har por siempre en mi corazn.

RESUMEN EJECUTIVO

El los ltimos aos, Chile ha vivido un creciente proceso de apertura en materia econmica que ha implicado la incorporacin del tema ambiental en la agenda nacional no slo como una obligacin para asegurar la capacidad de las futuras generaciones de satisfacer sus necesidades, como lo establece el concepto de desarrollo sustentable, sino que tambin para posicionar con xito a las empresas chilenas en los cada vez ms exigentes mercados internacionales.

Dentro de este contexto, el desarrollo sustentable empresarial de cualquier ndole compite por los recursos naturales limitados. En relacin al uso del agua, la minera compite con otras actividades como agricultura, energa, sanitarias y turismo, pero desafortunadamente esta competencia es de carcter creciente dado que las proyecciones de aumento de explotacin minera son mayores a las perspectivas de incremento de consumos en riego, agua potable y otros. Es imprescindible, por lo tanto, realizar un manejo del recurso hdrico para optimizar los consumos de agua logrando un uso eficiente de ste. De este modo, el objetivo general de este trabajo es la elaboracin de estrategias de gestin que permitan disminuir el consumo de agua en la minera y tender a un desarrollo minero sustentable, mediante el desarrollo de las siguientes actividades: ! ! ! !

Determinacin de consumos hdricos actuales y futuros. Planteamiento de mejores prcticas para el manejo del agua en la minera nacional. Identificacin y anlisis de tecnologas que optimizan el uso del agua. Modelar el consumo del recurso hdrico en el proceso que posee el mayor consumo de agua: el tratamiento de minerales sulfurados por flotacin.

NDICE Pgina N RESUMEN EJECUTIVO

CAPTULO I: INTRODUCCIN 1.1 1.2 1.3 1.4 Introduccin Planteamiento del Problema Hiptesis Objetivos 1.4.1 Objetivo General 1.4.2 Objetivos Especficos

1 1 3 3 4 4 4

CAPTULO II: ANTECEDENTES GENERALES 2.1 2.2 2.3 Resea de la Situacin Hdrica Mundial Resea de la Situacin Hdrica Nacional La Minera del Cobre en Chile 2.3.1 Territorio Chileno

5 5 6 7 7 8 9 10 13 14 16 18 19 23 23 25 26

2.3.2 El Sector Exportador 2.3.3 Chile, Pas Minero

2.3.4 Obtencin de Cobre a partir de Minerales Sulfurados 2.3.5 Obtencin de Cobre a partir de Minerales Oxidados 2.4 Importancia del Agua en la Minera del Cobre 2.4.1 2.4.2 Disponibilidad de Agua Requerimientos de Agua en la Minera del Cobre

2.4.3 Consumo del Agua en la Minera el Cobre 2.4.4 Calidad del Agua 2.4.5 Impactos Mineros sobre la Calidad del Agua 2.4.6 Impactos Mineros sobre la Cantidad de Agua 2.5 Estado Actual del Problema

2.6 2.7 2.8

Acuerdo Marco de Produccin Limpia Sector Gran Minera Marco Legal del Agua en la Minera Desarrollo Sustentable en la Minera del Cobre 2.8.1 Poltica Ambiental en Minera: Pasaporte Verde hacia los Mercados Internacionales 2.8.2 El Desarrollo Sustentable de la Minera

28 29 31

31 33

CAPTULO III: MARCO TERICO 3.1 3.2 3.3 3.4 Estrategias de Gestin Catastros Manuales Anlisis, Evaluacin y Seleccin de Alternativas 3.4.1 Anlisis de Ventajas y Desventajas 3.4.2 Anlisis Econmico de Alternativas 3.5 Modelamiento Matemtico del Consumo de Agua 3.5.1 Anlisis Estadstico Multivariado 3.5.1.1 Regresin Lineal 3.5.1.2 Programas Estadsticos

36 36 37 38 38 43 44 45 47 47 52

CAPTULO IV: METODOLOGA DE TRABAJO

54

CAPTULO V: ANLISIS DE COSUMOS HDRICOS ACTUALES Y FUTUROS 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 Catastro de Consumidores Mineros Consumos Unitarios por Proceso Consumos Unitarios por Empresa Fuentes de Consumo Hdrico Consumos Hdricos por Regin Anlisis de Consumos Hdricos en Minera 61 61 62 65 67 68 68

CAPTULO VI: ELABORACIN DE ESTRATEGIAS DE GESTIN 6.1 6.2 Gestin Integrada del Recurso Agua Estrategia para una Minera Sustentable: Propuestas Generales para el Manejo del Recurso Hdrico en la Minera del Cobre 6.3 Anlisis General de Soluciones al Problema Hdrico 6.3.1 Enfoque Regional del Problema Hdrico 6.4 Definicin de Las Mejores Prcticas 6.4.1 Eficiencia de Consumos de Agua en Concentracin 6.4.2 Eficiencia de Consumos de Agua en Lixiviacin 6.4.3 Eficiencia en el Manejo de las Fuentes 6.4.4 Manual de Buenas Prcticas para el Uso Eficiente del Recurso Hdrico en Minera 6.5 Anlisis de Tecnologas Eficientes para la Optimizacin de Consumos 6.5.1 Tecnologas de Optimizacin de Consumos 6.5.1.1 Control Automtico del Espesaje

72 72

73 76 76 78 78 79 80

81 84 86 86 87 87 88 Efluentes 89 89 90 91 92 92 93 94 95 97

6.5.1.2 Monitoreo Permanente de Consumos 6.5.1.3 Recirculacin de Aguas desde Tranques Lejanos 6.5.1.4 Control de Drenajes de Sistema de Lixiviacin por Bio-Remediacin de

6.5.1.5 Tratamientos

Descartados (Contaminados) 6.5.1.6 Filtrado de Relaves 6.5.1.7 Optimizacin de Consumos en Mina

6.5.1.8 Espesaje Extremo (Deep Thickening) 6.5.1.9 Molienda Seca y Centrifugado (Separacin) Neumtico 6.5.1.10 Extraccin de Acufero Remanente en Tranque de Relaves 6.5.1.11 Utilizacin de Tuberas de Drenaje 6.5.2 Comparacin de Alternativas Tecnolgicas 6.5.2.1 Anlisis de Ventajas y Desventajas 6.5.2.2 Comparacin Econmica de Opciones

6.5.2.3 Listado de Precedencias 6.6 Modelamiento Matemtico 6.6.1 Necesidad de Modelar el Consumo de Agua en la Planta de Slfuro 6.6.2 Expresin Matemtica del Consumo de Agua en Planta de Slfuro 6.6.3 Modelacin Aplicando el Programa Estadstico SPSS

100 101 101 104 111

CAPTULO VII: ANLISIS GLOBAL DE ESTRATEGIAS DE GESTIN

122

CAPTULO VIII: CONCLUSIONES 8.1 8.2 8.3 8.4 Conclusiones Recomendaciones Referencias Bibliogrficas Glosario

135 135 144 146 149

ANEXOS Anexo A: Benchmarking Consumo de Agua en la Minera Encuesta Uso Eficiente del Agua en la Minera Tabla del Recurso Hdrico en Minera Anexo B: Manual de Buenas Prcticas para el Uso Eficiente del Recurso Agua en Minera Anexo C: Fichas Tcnicas de Tecnologas Eficientes para la Optimizacin de Consumos del Recurso Hdrico en Minera Anexo D: Anexo E: Anlisis de Ventajas y Desventajas de las Tecnologas Eficientes Resea de la Faena Minera Mantos Blancos

Pgina N DIAGRAMAS Diagrama 2.1: Proceso de Obtencin de Cobre a partir de Minerales Sulfurados y Oxidados Diagrama 2.2: Diagrama 3.1: Diagrama 4.1: Diagrama 6.1: Diagrama 6.2: Proceso de Fundicin del Cobre Uso del Agua como Sistema Esquema Metodolgico Diagrama de Flujo Planta Slfuro Balance de Agua Planta Slfuro DMBL 12 20 45 60 103 106

GRFICOS Grfico 5.1: Grfico 5.2: Grfico 5.3: Grfico 5.4: Consumo de Agua en la Minera por Regiones Ao 2000 Porcentaje de Consumo a Nivel Nacional segn Proceso Consumo Unitario Promedio por Regin Evolucin del Consumo de Agua en Concentradora Divisin Chuquicamata Codelco Grfico 5.5: Optimizacin de Consumos Unitarios en Faenas Mineras. Proyeccin Ao 2000-2025 Grfico 5.6: Grfico 6.1: Grfico 6.2: Grfico 6.3: Fuentes de Recurso Hdrico Utilizados por la Minera Regional. Consumo Unitario de Plantas Concentradoras Consumo Unitario en Plantas Hidrometatrgicas Costo de Inversin Unitario de Alternativas de Optimizacin de Consumos Grfico 6.4: Costo de Operacin de Alternativas de Optimizacin de Consumos 99 99 66 67 78 79 65 63 63 64

TABLAS Tabla 2.1: Crecimiento de las Exportaciones en Chile. Perodo de control: 20 aos Tabla 2.2: Tabla 5.1: Tabla 6.1: Disponibilidad de Agua Per Cpita: proyecciones 2000 - 2025 Diagnstico del Recurso Hdrico Grado de Aplicabilidad de Alternativas de Optimizacin de Consumos Tabla 6.2: Anlisis Ventajas/Desventajas Alternativas de Optimizacin de Consumos Tabla 7.1: Tabla 7.2: Peso de Variables Explicativas Influencia en Porcentaje de la Variacin de cada Variable en el Modelo de Regresin 131 96 126 94 9 17 70

1

CAPTULO I : INTRODUCCIN

1.1

Introduccin

Desde los tiempos de la Conquista, la actividad minera ha jugado un papel predominante en la formacin poltica, econmica y sociocultural de la sociedad chilena. En la actualidad, el pas posee una porcin significativa de las reservas mundiales de varios minerales metlicos y no metlicos como cobre, renio, selenio, litio, molibdeno y yodo, y es el primer productor de cobre del mundo. La minera es esencial para Chile, pues representa la principal fuente de divisas, atrae importantes capitales extranjeros para inversiones en exploracin y desarrollo de proyectos, y es el origen de ingresos para el Estado a travs de los impuestos a los privados y de los tributos y utilidades de las empresas pblicas. Ms an, la minera crea una fuerte demanda de bienes y servicios que conlleva un impacto en el desarrollo local y regional del pas. Debido a la rpida evolucin que ha experimentado el sector minero en Chile durante los ltimos aos, particularmente por efecto de los fenmenos de globalizacin y la exitosa insercin en los mercados internacionales, se ha hecho evidente la exigencia de adecuarse a reglamentos que aseguren el cumplimiento de estndares comunes de comportamiento ambiental, como por ejemplo la aplicacin de medidas de conservacin de los aspectos afectados ya sea reestructurando procesos y/o implementando tecnologas limpias, as como la necesidad de mantenerse en un lugar privilegiado del mercado mundial mediante un mejoramiento continuo de la actividad minera.

Por otra parte el recurso hdrico, elemento esencial en la vida de todo ser vivo, lo es tambin para la actividad minera, ya que corresponde al insumo fundamental para llevar a cabo la produccin de cobre y la actividad global dentro de las faenas.

2

Desafortunadamente, el porcentaje utilizable de recurso se hace cada vez ms escaso en el mundo. En Chile, la situacin es similar y para el caso especfico de la actividad minera, el problema del uso del agua es preocupante, ms an si se toma en cuenta que el mayor potencial minero se encuentra en las regiones del norte del pas donde el recurso hdrico se hace cada vez ms preciado. La solucin ms inmediata y factible tiende a una mejor y ms racional utilizacin de los recursos hdricos, con lo cual se pretende no comprometer las propias posibilidades futuras de uso.

Debido a lo anterior, el Consejo Minero y las autoridades competentes del Gobierno, suscribieron un Acuerdo Marco de Produccin Limpia1 como un instrumento concreto de gestin ambiental aplicable a las empresas mineras en general. La produccin limpia se refiere a la aplicacin continua de una estrategia ambiental preventiva, integrada a los procesos y a los productos con el fin de minimizar los riesgos en el hombre y en el ambiente y optimizar los recursos. Por lo tanto la iniciativa suscrita por las empresas mineras implica evaluar ciertas metodologas, como modificacin de procesos y cambios en equipos, entre otras , que les permitir minimizar el uso de los recursos, as como la cantidad de residuos generados y el contenido de sustancias que impactan negativamente al ambiente, con lo cual estarn utilizando una produccin ms limpia.

Una empresa debe buscar, o por lo menos tender, a procesos y prcticas eficientes para lo cual es indispensable realizar estudios como el que se ejecutar en este trabajo.

1

Gobierno de Chile, Ministerio de Economa, Minera y Energa, Acuerdo Marco de Produccin Limpia Sector Gran Minera, Santiago, noviembre 2000.

3

1.2

Planteamiento del Problema

La disponibilidad limitada del recurso hdrico en el norte de Chile producto de las caractersticas meteorolgicas y geomorfolgicas de dicha zona, as como del requerimiento excesivo de este recurso en la minera del cobre, de la falta de racionalizacin de la cantidad utilizada y de su reducida gestin, han producido una inquietud acerca del futuro de la actividad minera si se agotaran las fuentes de abastecimiento de agua. De este modo, el mejoramiento de la gestin del recurso hdrico en minera permitir disminuir el consumo de agua y lograr su uso sustentable.

Este problema se fundamenta en la situacin global del recurso hdrico: escasez y agotamiento del recurso por contaminacin y sobreexplotacin, causas que han creado la necesidad de racionalizar su uso.

1.3

Hiptesis

La elaboracin de una estrategia de gestin de las aguas, analizando el diseo e implementacin de medidas de conservacin del recurso hdrico y del aseguramiento de la calidad requerida por las polticas medioambientales de la actividad minera, permitirn reducir el consumo de agua y lograr un desarrollo minero sustentable2.

2

El desarrollo minero sustentable se refiere a que la actividad minera debe utilizar los recursos en forma sostenible tanto en calidad como en cantidad.

4

1.4

Objetivos

1.4.1 Objetivo General

Elaborar estrategias de gestin que presenten alternativas de uso ms eficiente del recurso hdrico en el proceso productivo de la actividad minera, para disminuir el consumo de agua en las faenas y lograr un desarrollo minero sustentable.

1.4.2

Objetivos Especficos: !

Obtener un catastro sobre fuentes de agua y usos: organizar y sistematizar informacin sobre fuentes de abastecimiento, usos del recurso segn proceso, y eficiencia en el consumo de agua.

! !

Identificar y definir prcticas que se orienten a lograr un uso sustentable del recurso hdrico. Identificar y evaluar tecnologas modernas y econmicamente rentables que puedan ser usadas para mejorar la eficiencia en el uso del agua.

!

Desarrollar un modelo matemtico del volumen de agua demandada aplicado a una faena minera, como estrategia de gestin para optimizar el uso del recurso hdrico en el proceso productivo de tratamineto de slfuro, minimizando las prdidas de agua.

5

CAPTULO II: ANTECEDENTES GENERALES

Como introduccin general al consumo de agua en la minera, se plantearn algunos anlisis recientes de la problemtica del consumo de agua tanto a nivel mundial como nacional, para luego incorporar este anlisis a la actividad minera del pas.

2.1

Resea de la Situacin Hdrica Mundial El agua constituye el elemento articulador de los sistemas de vida del planeta,

adems de un recurso natural, nico, escaso, finito, indispensable para todo organismo viviente y para gran parte de las actividades econmicas y productivas del hombre. Se ha calculado que ms de dos tercios de la superficie terrestre est cubierta por agua, de los cuales el 97.5% es agua salada distribuida en los ocanos y el resto corresponde a agua dulce. De esta ltima, tres cuartas partes (77.6%) est contenida en casquetes de hielo y glaciares, 21.7% forma parte del agua subterrnea y apenas el 0,74% se encuntra en lagos, ros, pantanos, atmsfera y sistemas biolgicos3. Por lo tanto, menos de un 1% del total de agua del planeta est disponible y utilizable para la poblacin humana, convirtiendose en un recurso cada vez ms escaso, especialmente en las zonas secas del mundo y en aquellos lugares donde la degradacin del ambiente ha interrumpido su natural almacenamiento debido principalmente a dos factores que afectan directamente su disponibilidad y calidad: el aumento de la actividad humana y la contaminacin. Un reciente anlisis global del recurso hdrico efectuado por el Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua4, entrega un enfoque de la crisis emergente que experimenta dicho recurso a nivel mundial, junto con los paradigmas que habr que considerar para afrontar esta situacin. El documento citado presenta un conjunto de

3 4

www.infoambiente.cl Revista Induambiente, Artculo De Pantalones Largos, junio 2001.

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valores que son preocupantes para la humanidad, y ms an si sta desea seguir creciendo y mejorando su calidad de vida. Si la situacin actual es preocupante, la situacin mundial futura, tomando como referencia el ao 2025, podra llegar a ser crtica en los siguientes aspectos, entre otros,: La mayora de los pases actualmente en desarrollo, padecern de una escasez fsica y/o econmica de recursos hdricos. El fenmeno del calentamiento global incrementar las sequas en las zonas ridas y semiridas, lo que las har an ms vulnerables. Por otra parte, las crecidas sern mayores que la presente en las regiones templadas y tropicales. Frente a esta visin bastante pesimista, es imprescindible que la gestin mundial del manejo del recurso hdrico cambie y se planteen nuevos modelos de pensamiento que hagan a la humanidad reaccionar positivamente frente a este desafo.

2.2

Resea de la Situacin Hdrica Nacional La Ley de Bases del Medio Ambiente de la Repblica de Chile, aprobada en

marzo de 1994, seala en su articulado que el desarrollo sustentable es un proceso de mejoramiento sostenido y equitativo de la calidad de vida, fundado en medidas apropiadas de conservacin y proteccin del medio ambiente, de manera de no comprometer las expectativas de las generaciones futuras. Dentro de este contexto, el desarrollo de la minera y el uso del recurso hdrico para el procesamiento de minerales constituyen posiblemente el mayor desafo nacional, tanto para las empresas mineras como para la Direccin General de Aguas (DGA), al tratar de equilibrar el desarrollo econmico con la conservacin y preservacin del medio ambiente.

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Recientemente, diversos investigadores nacionales han llevado a cabo una evaluacin prospectiva de largo plazo referida a la disponibilidad y potencial de los recursos hdricos del pas y de su uso para efectos de abastecimiento de agua potable, hidroelectricidad, riego y la actividad minero-industrial. En cuanto al balance de disponibilidades y necesidades proyectadas, distinguen tres zonas principales: de Santiago al norte, en que la situacin es crtica; entre la VI y VIII regin inclusive, donde los recursos hdricos seran suficientes con ciertas precauciones; y de la IX regin hacia el sur, en donde hay abundancia de recursos hdricos. Paralelamente, la gran mayora de la actividad minera (actual y futura) est radicada en zonas de escasez extrema. En sntesis, si Chile pretende seguir creciendo en el futuro como lo ha hecho en el pasado reciente, de tal modo que en el lapso de una generacin se acerque a los niveles de ingreso per capita que caracterizan actualmente a los pases desarrollados, se enfrentar en las prximas dos dcadas a unos desafos maysculos derivados de los requisitos de la sustentabilidad en materia ambiental, especialmente en el margen de los recursos hdricos.

2.3

La Minera del Cobre en Chile

2.3.1 Territorio Chileno Chile, pas tricontinental, asienta su territorio en Amrica, Antrtica y Oceana. Se encuentra ubicado en la parte occidental y meridional del cono sur de Sudamrica, prolongndose en el continente antrtico y alcanzando en la Isla de Pascua a la Polinesia. En el continente americano, Chile se extiende desde los 1730 latitud Sur, en su lmite norte, hasta los 5632 latitud Sur, por el sur. Y en el territorio antrtico, Chile abarca el rea enmarcada por los meridianos 53 y 90 longitud Oeste, desde los 60 de latitud Sur hasta el Polo a los 90 de latitud Sur. La superficie de Chile (americano o continental, antrtico e insular) es de 2.006.096 km sin considerar su mar territorial, la

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zona econmica exclusiva (200 millas marinas) y la pertinente plataforma continental. La longitud de Chile va desde la lnea de la Concordia (lmite con Per) hasta el Polo antrtico, y es superior a los 8.000 km. Su ancho mximo es de 445 km en el Estrecho de Magallanes (5221 latitud sur) y su ancho mnimo es de 90 km en los 3137 latitud sur (entre Punta Amolanas y Paso de la Casa de Piedra, II regin). La geografa del pas es irregular puesto que el terreno baja abruptamente de este a oeste desde alturas sobre los 5 6 mil metros en la Cordillera de los Andes hasta los 0 metros en el nivel del mar, en una distancia breve que no supera los 250 km e incluye dos cordilleras que se desarrollan en un estrecho valle central. El pas tiene un gran potencial hidrulico y energtico a partir de los ros que unen la cordillera con el ocano con pronunciadas pendientes. Su desierto nortino es una de las zonas de mayor mineralizacin en el mundo y lo angosto del territorio se traduce en economas de transporte y en la factibilidad de construir mineroductos, que aprovechan la fuerza gravitacional, entre las minas y los puertos.

2.3.2 El Sector Exportador El sector externo de la economa ha jugado un papel central en la estrategia que Chile ha elegido para desarrollarse econmicamente y dentro de ellas la minera constituye un motor principal. Como parte de esta estrategia, durante las ltimas dos dcadas la poltica econmica ha intentado abrir la economa del pas a los mercados internacionales, para lo cual se ha hecho un esfuerzo sostenido dirigido a mejorar la eficiencia y la competitividad en cada sector de la economa. Sin embargo, el ritmo porcentual de crecimiento de las exportaciones mineras es ostensiblemente inferior al ritmo de crecimiento de otros tipos de exportaciones (ver Tabla 2.1) debido a que el sector minero es una actividad ya consolidada y no emergente como el resto. Es as como el mantener un aumento de la tasa de exportacin del 5% anual en los prximos 25 aos significara cuadruplicar la exportacin de metales y posiblemente multiplicar por ms de 5 veces las extracciones y procesamiento de minerales.

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Tabla 2.1: Crecimiento de las Exportaciones en Chile. Perodo de control: 20 aos

Sector Exportador Agrcola Forestal Minero Pesquero Global

Tasa de Crecimiento (%) 17.9 19.3 5.2 18.6 7.3

Fuente: Compendio de la Minera Chilena 2000

La aplicacin de una poltica de apertura de la economa nacional, aprovechamiento de las ventajas comparativas y rpida articulacin a la economa global han impactado profundamente al norte del pas. Las inversiones extranjeras han concurrido muy fuertemente a la explotacin de los recursos naturales, en especial los minerales, que han atrado cerca del 50% del total, alcanzando a aproximadamente 500 MUS$ por ao en la ltima dcada. 2.3.3 Chile, Pas Minero La riqueza del pas ubicada en el Desierto de Atacama, en los salares y en la alta cordillera, as como tambin la tradicional importancia de su minera en la economa nacional y en las exportaciones, han definido la frase Chile, Pas Minero. Fruto de una poltica econmica basada en la bsqueda de ventajas comparativas y de un incentivo a la venida de capitales externos para suplir la carencia de inversin interna, la minera en Chile ha crecido substancialmente, especialmente la minera del oro y cobre, principal actividad de la zona norte de Chile. El desierto de Atacama, pobre en recursos agrcolas, forestales e hidrolgicos, alberga las principales minas de cobre, oro, hierro y productos minerales derivados de salares, como nitratos, boro, yodo, litio, potasio y otros. Como consecuencia de la

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abundante existencia de minerales en el pas y de su acertada explotacin, la minera constituye el principal rubro de exportaciones chilenas, aportando con la mayor cantidad de ingresos de divisas. Los productos mineros aportan el 43% del total de exportaciones. Dentro del sector minero, la mayor importancia la tiene la minera del cobre (Cu) la cual representa ms de un 87% de los productos mineros, producindose el ao 2001 una cantidad total de 4.600.000 toneladas de cobre en el pas. A su vez, el 95% de las exportaciones de la II regin y el 47% de las exportaciones de productos mineros del pas corresponden solamente a cobre. Adems, Chile es el pas que ms aporta en la exportacin de concentrados de cobre, alcanzando el 48% con 1.780.400 toneladas de cobre fino. Cabe destacar que el retorno por exportacin de este mineral durante el 2001 aument en 13% con respecto al ao antecesor. A nivel mundial, Chile representa el 0.7% del territorio, el 0.3% de poblacin, y el 35% de la produccin mundial de cobre, cifra bastante interesante. El recurso hdrico, por su parte, es un inigualable recurso natural que debe ser aprovechado de manera tal que beneficie a la sociedad en su conjunto, en forma sustentable y sin daar el medio ambiente, especialmente en la zona norte del pas en donde el recurso hdrico es escaso y necesario tanto para el desarrollo econmico como para el uso poblacional.

2.3.4

Obtencin de Cobre a partir de Minerales Sulfurados

Un importante porcentaje del cobre que se produce proviene de minerales sulfurados, los cuales en su mayor parte son tratados con tcnicas pirometalrgicas, aunque antes de aplicarlas se debe obtener un producto intermedio que se denomina concentrado de cobre. El mtodo de concentracin, denominado proceso tradicional, es la flotacin en espuma, que permite que los minerales de cobre se adhieran a las burbujas de aire

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elevndose a la pulpa espumosa de la mena, o parte econmicamente extrable del mineral, pulverizada. Estos minerales flotados permanecen en la espuma, desde donde son retirados para formar el concentrado (los concentrados de cobre contienen entre un 25 a 45% de cobre). La etapa siguiente a la de obtencin del concentrado es la fundicin, que consiste en la fusin de concentrados secos y/o hmedos en hornos de fusin utilizando petrleo, aire o aire enriquecido con oxgeno. El producto obtenido en esta etapa contiene entre 45 y 65% de cobre y est formado adems por hierro y azufre y hasta un 3% de oxgeno, adems contiene una serie de impurezas, tales como As, Sb, Bi, Se, etc. Los cuales no se eliminaron totalmente en el proceso de fusin. La conversin elimina las impurezas, produciendo cobre metlico lquido en forma de cobre blister, no refinado, de 98.5% a 99.5% de cobre. Luego el cobre blister es refinado para eliminar restos de azufre y oxgeno disueltos y moldeado en una rueda de nodos. Finalmente, los nodos son electrorefinados par obtener un ctodo electrorefinado de cobre, teniendo 99,99% Cu. El Diagrama 2.1 muestra el esquema general del proceso descrito.

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Diagrama 2.1: Proceso de Obtencin de Cobre a partir de Minerales Sulfurados y Oxidados

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2.3.5 A

Obtencin de Cobre a partir de Minerales Oxidados

pesar de que el cobre se encuentra ms frecuentemente como slfuros,

tambin se puede encontrar como carbonato, xido, silicatos y sulfatos. Estos minerales se tratan fundamentalmente va lixiviacin cida. El proceso LixSXEW (lixiviacin-extraccin por solvente-electroobtencin), llamado proceso hidrometalrgico, se utiliza desde la dcada de los 60 para la recuperacin de cobre a partir de minerales oxidados de cobre, y desde la dcada de los 80 para la recuperacin de algunos slfuros secundarios. Este proceso implica un bajo costo de operacin en relacin al proceso tradicional, por cuya razn actualmente la mayora de las minas de Chile han optado por aplicarlo. El proceso (ver Diagrama 2.1) consiste en que el mineral extrado de la mina es chancado y aglomerado (donde entra en contacto con una solucin de cido sulfrico dando comienzo al proceso de disolucin del cobre). Luego, el mineral, que contiene un 10% de humedad aproximadamente, se acopia en pilas donde se riega la superficie superior con una solucin cida. Dicha solucin percola al interior de la pila produciendo junto al oxgeno la oxidacin de los xidos y slfuros secundarios de cobre. Las pilas son construidas sobre una superficie impermeabilizada con objeto de recuperar la totalidad de las soluciones y de evitar la contaminacin de aguas superficiales y subterrneas. La solucin recuperada en la parte inferior de las pilas contiene una pequea concentracin de cobre: 1 a 3 g/l. Dicha concentracin se eleva mediante el proceso de extraccin por solventes (SX) en el cual se extrae el cobre de la fase acuosa a una fase orgnica y posteriormente lo re-extrae de la fase orgnica cargada con cobre a una nueva fase acuosa que contiene una concentracin de cobre aprox. de 40 g/l, para luego recuperar el cobre mediante la electroobtencin (EW). Parte de la solucin proveniente de la lixiviacin y que fue descargada de cobre mediante SX, es reutilizada para el riego de las pilas, previo reacondicionamiento de su pH. Luego de varios ciclos, la solucin reutilizada contendr bastantes impurezas y se

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descartar por evaporacin al agregarlas a alguna pila a la que ya se le extrajo todo el cobre presupuestado. Las impurezas quedarn atrapadas en la pila de descarte y se denominarn ripios. Durante la vida til de esta solucin orgnica que se utiliza para regar las pilas, debe ser lavada lo cual requiere una gran cantidad de agua. Por ltimo, la solucin cargada con el cobre que ingresa a la planta de electroobtencin es sometida a electrlisis, previo filtrado para eliminar impurezas slidas, generndose oxgeno en el nodo (a partir de una aleacin de plomo) y cobre metlico en el ctodo. El producto de la planta de electroobtencin es cobre de alta pureza.

2.4

Importancia del Agua en la Minera del Cobre El agua constituye la base de la vida y en consecuencia es un elemento

insustituible en el desarrollo de la actividad humana. Sin embargo, no siempre las sociedades se ven obligadas, como en Chile, a desplegar grandes esfuerzos para prospectarla, administrarla, acumularla y conducirla a aquellos lugares donde puede servir para los requerimientos elementales de la poblacin o representar una fuente de crecimiento econmico. En Chile, las condiciones de aridez de gran parte del territorio han otorgado a las labores relacionadas con el aprovechamiento de los recursos hdricos un papel trascendente en el desarrollo nacional, lo cual se vuelve ms importante si se considera que en los prximos 50 aos se sextuplicar la generacin hidroelctrica y se duplicarn las demandas domsticas, industriales y mineras. Los yacimientos mineros se encuentran en la zona del desierto de Atacama y requieren de los recursos hdricos provenientes de las altiplanicies andinas, cuyo monto y variabilidad anual estn fuertemente controlados por fenmenos tales como El Nio, La Nia y la inestabilidad de las columnas convectivas de naturaleza local. La escasez e irregularidad de precipitaciones se ha acentuado durante la ltima dcada, coincidiendo con el auge de las inversiones mineras, lo que ha obligado a las

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empresas a adquirir grandes reservas de derechos de aguas necesarios para los planes de explotacin. El uso minero del recurso hdrico se puede estimar en un caudal promedio de 7 m3/seg 5. Dicho gasto, aunque en valor absoluto no resulta significativo, es de gran importancia, ya que se distribuye a lo largo del pas en forma muy heterognea, pues en las primeras tres regiones compite directamente con otros usos. En la II regin, por ejemplo, la minera concentra el 40% del uso total de recursos hdricos para este concepto, superando a los caudales empleados en agricultura y consumo domstico. La eficiencia del uso del agua en la minera del cobre est relacionada con un concepto utilitario ya que est abordando un problema de escasez de agua en la regin ms seca del mundo, el norte de Chile. La eficiencia se define en ingeniera como la fraccin aprovechada del total utilizado. En el caso de la minera, la eficiencia del uso del agua no es compararla con su uso en otras actividades econmicas, tampoco es comparar el uso del agua en diversas actividades mineras, ni comparar el uso del agua en dos actividades mineras similares, si no que puede ser definida como aquella fraccin del total de agua ingresada al sistema que es reutilizada. Salvo el consumo generado por los mecanismos de prdida de agua como la evaporacin; evapotranspiracin; la incorporacin de agua a productos, cultivos y suelo; el consumo humano y animal; y el agua transformada en no usable debido a algn proceso, en diversas partes del mundo el agua consumida por el hombre, animales, y aquella utilizada en procesos industriales es recuperada, logrando as eficiencia en el uso del recurso hdrico. Cabe agregar que en la actualidad existen numerosos lugares del norte de Chile en donde la demanda de agua es superior a la oferta, lo que crea conflictos evidentes. Es as como los nuevos proyectos mineros han debido explorar nuevas fuentes de agua, muchas veces a un costo considerable, a diferencia de las explotaciones mineras antiguas las que se desenvolvan desde sus inicios en un contexto de disponibilidad de agua. Sin5

Revista Inti Minero, Artculo El Agua un Elemento en Necesario Equilibrio, Collahuasi, mayo 2001.

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embargo, y debido al empobrecimiento de la ley de los minerales, en varias minas antiguas ha aumentado el requerimiento de agua. Por lo tanto, se estn observando tendencias orientadas a obtener nuevas fuentes de agua y a ahorrar este recurso en los procesos de extraccin, lo que incluye no slo reducir el consumo de agua por unidad de cobre producido si no que en muchos casos incluye la utilizacin del agua de descarte en otras actividades.

2.4.1

Disponibilidad de Agua

Debido a la extremadamente baja disponibilidad hdrica existente en la zona norte de Chile, la actividad minera debe desarrollarse bajo dos determinantes: la existencia del yacimiento propiamente tal, y una suficiente disponibilidad de agua. Luego, ser de suma importancia que un nuevo proyecto minero realice estudios acerca de la disponibilidad y seguridad de abastecimiento de agua para el perodo de explotacin. Dicho estudio se logra a travs de mediciones hidrolgicas e hidrogeolgicas. Un indicador importante que muestra la escasez de recursos hdricos en el norte de Chile, es la disponibilidad de agua per cpita (ver Tabla 2.2).

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Tabla 2.2: Disponibilidad de Agua Per Cpita: proyecciones 2000 2025

Regin Escorrenta Superficial (m/s) I II III IV V RM VI VII 16.2 4.62 4.69 44.9 60.6 141 219 801

Proyecciones de Poblacin (miles de habitantes) 2000 399 468 274 578 1561 6102 789 915 2005 429 498 295 618 1646 6528 838 952 2025 550 608 383 770 1944 8179 1019 1062

Disponibilidad de Rec. Renovables Per Cpita (m/ao/hab) 2000 1280 311 656 2452 1224 730 8759 27589 2005 1190 293 608 2295 1161 682 8247 26521 2025 929 240 468 1841 983 544 6779 23773

Fuente: Juan Rayo Ingeniera S.A., diciembre 2001.

En la tabla anterior se observa que la disponibilidad de agua por habitante en la II regin es lejos la ms baja de Chile, y posee adems una de las menores densidades de poblacin. Estas dos caractersticas permiten comprender ms fcilmente la dramtica situacin que representa la escasez de agua en la zona. Por lo tanto, los valores de la tabla confirman el hecho de que el sector ms afectado por la falta de agua es la II regin, que a la vez es el sector ms pujante en minera de todo el pas. Dada la escasez del agua, las faenas mineras deben tener como objetivos fundamentales: cautelar el ahorro y uso eficiente del recurso hdrico. Por lo tanto, las aguas usadas en los sistemas no deben salir de ellos como residuos industriales lquidos hacia los cursos naturales, sino que deben ser recicladas una y otra vez hasta consumirse, principalmente por evaporacin, o quedar retenidas en los intersticios de las arenas depositadas en el embalse de relaves. En este sentido, el cuidado y optimizacin del recurso hdrico son una muestra del compromiso que han adoptado las Compaas Mineras con la comunidad regional respectiva frente a la importancia de utilizar

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adecuadamente el recurso, beneficiando tanto a los procesos productivos, como a las personas y al medio ambiente. La optimizacin del uso del recurso hdrico ha permitido rebajar la cantidad de agua utilizada por cada tonelada de mineral tratado (beneficiado o procesado) en diversas faenas mineras. La actual utilizacin de gran parte del potencial hdrico de la I y VII regin, as como el aumento de la demanda en zonas de escasez de agua ha generado una competencia entre actividades mineras, agrcolas y la generacin hidroelctrica. Este es un aspecto crtico para el uso sustentable de las aguas superficiales, dado que crecientemente la demanda de agua excede a la oferta. 2.4.2 Requerimientos de Agua en la Minera del Cobre

El desarrollo socioeconmico de Chile tiene una fuerte incidencia en los requerimientos de agua para los diferentes usos, convirtindose en muchos casos en un factor limitante al crecimiento. En contrapartida, el desarrollo de nuevas tecnologas permitir un mayor ahorro y eficiencia en el uso del agua en todos los sistemas productivos. La demanda de agua (volumen de agua obtenido desde el sistema natural que se necesita para el funcionamiento de cada faena minera) ser menor en la medida en que se optimicen los procesos productivos, minimizando as las prdidas de agua. Actualmente, la minera privada de cobre requiere de 0.8 a 0.4 m de agua fresca por cada tonelada seca de mineral en la planta concentradora. Estos valores son bastante buenos si se toma como referencia que para la minera en general, tanto privada como estatal, al obtener valores inferiores a 0.5 m/Ton de mineral beneficiado en la planta concentradora se alcanza eficiencia en el uso del agua con respecto a las toneladas de mineral beneficiado. Adems, se espera que mejoren an ms a medida que se amplen las operaciones.

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2.4.3

Consumo del Agua en la Minera del Cobre

A continuacin se detallan los diferentes consumos de agua que realiza la actividad minera. Se considerar slo el consumo directo del agua en la minera del cobre, dejando de lado aquel indirecto, es decir no se considerar el agua que se utiliza para producir energa, insumos y transporte.

a. Consumo Humano en Campamentos El consumo humano de agua es para bebida, coccin, lavado, riego, y baos. Este consumo vara entre 130 y 200 lt/da por persona, lo que representa menos de un 1.5 % del agua que consume una empresa minera. En las empresas de grandes dimensiones, este porcentaje es cercano o inferior al 1%.

b. Consumo en Mina En las minas a rajo abierto, el uso de agua corresponde principalmente al riego de caminos para reducir el polvo en suspensin, por lo que se trata de un consumo de agua que puede variar entre un 0 y 15% del consumo total de agua de una faena minera. En la minera subterrnea, el consumo de agua es reducido y el problema consiste generalmente, al igual que en las minas a rajo abierto, en extraer el agua natural proveniente de lluvias o de afloramientos de las napas subterrneas que se aposa en el fondo de los piques.

c. Transporte de Concentrado Existen dos maneras de transportar el concentrado desde las minas a las fundiciones o a un puerto: mediante camiones o trenes, y mediante un mineroducto en el cual se agrega agua para que el concentrado fluya. El agua promedio utilizada en los mineroductos es de 40 lt/ton de concentrado, lo cual representa entre un 4 y 6% del total de agua consumida en las respectivas plantas concentradoras.

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Una ventaja de transportar el concentrado en mineroductos es que la cantidad de agua utilizada permanece constante con respecto a la distancia transportada, lo que no ocurre en el transporte terrestre. Adems, el transporte terrestre implica mayores consumos de agua (aquella requerida para las personas que conducen, para el mantenimiento del vehculo, etc.). Por lo tanto el mineroducto es ms eficiente para transportar concentrado desde el punto de vista del consumo de agua.

d. Fundiciones La fusin de concentrados se realiza con minerales sulfurados y da origen al cobre blister (nodos). En la fusin se recupera el azufre contenido en el concentrado, el que se transforma en anhdrido sulfuroso (SO2) durante la fusin. El SO2 es un subproducto prcticamente obligatorio de las fundiciones. Para hacer ms eficiente las reacciones de fusin, es necesario producir oxgeno, el cual requiere la utilizacin de agua. Otro proceso en el que se utiliza agua es en el scrubber6 en la planta de cido, realizado con el objeto de remover los slidos que traen los gases. La variacin en el consumo de agua de una fundicin de cobre va desde 8 a 15 m/ton de cobre blister. El Diagrama 2.2 muestra el proceso general de fundicin del cobre.

Diagrama 2.2: Proceso de Fundicin del Cobre Agua Fresca

Concentrado de Cobre

FUNDICIN

Cobre Blister

6

Scrubber se refiere al lavado de partculas.

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e. Refineras Electrolticas El proceso de refinacin electroltica es el ltimo de la va tradicional de recuperacin de cobre. Consiste en electrolizar los nodos provenientes de la fundicin, con lo cual se eliminan las impurezas. En este proceso, las prdidas de agua se deben fundamentalmente a la evaporacin y al descarte de soluciones. Para el primero, se utilizan pequeas esferas plsticas que flotan sobre el electrlito reduciendo la evaporacin. En cuanto al descarte, ste se realiza debido a que el electrlito se va envenenando con metales no deseados (como arsnico y antimonio) requiriendo una limpieza. Al final de diversas etapas de limpieza, siempre hay soluciones que contienen demasiadas impurezas y por lo tanto no pueden ser recicladas.

f. Consumo de Agua en el Proceso Tradicional de Minerales El consumo de agua en el proceso tradicional depende de la ley del mineral. A mayor ley el consumo de agua disminuye, mientras que minerales con menor ley tienen un consumo proporcional mayor. Este ltimo es el caso de la mayora de los yacimientos del pas. De este modo, el consumo de agua fresca en las plantas concentradoras de minerales de cobre chilenas es del orden de 0.4 a 1.5 m/ton de mineral beneficiado. La principal prdida de agua se encuentra en los relaves, los cuales representan aproximadamente el 95% en peso del mineral tratado, es decir, generalmente el 95% del total de agua que ingresa a una planta concentradora va a dar al tranque de relaves, el resto se evapora o est contenido en el producto de la flotacin: el concentrado. Cabe destacar que esto no ocurre si el concentrado es transportado por mineroductos hacia un sitio para su embarque o posterior tratamiento. Por lo tanto es fundamental la reutilizacin del agua de los tranques de relaves para disminuir la prdida de agua en la minera. Y es por esta razn que los aumentos de eficiencia en el uso del agua en los procesos convencionales de tratamiento del cobre se centran en el mejor aprovechamiento del agua de dichos tranques.

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Durante el procesamiento de mineral mediante el proceso tradicional se producen prdidas de agua debido fundamentalmente a: ! ! Evaporacin, especialmente en traques de relaves, espesadores y acopio de concentrado. La humedad usual del concentrado de los minerales es 10%. Infiltraciones producidas hacia las napas subterrneas. Pueden considerarse como prdidas ya que una parte considerable de esta agua es absorbida por el suelo o se evapora, sin embargo una parte de ella puede ser recuperada de las napas. ! Proceso de secado del concentrado previo a la fusin. El mineral debe llegar a los hornos de fusin con la menor cantidad de agua posible con el objeto de aprovechar al mximo el combustible y las reacciones exotrmicas producidas durante la fusin. ! La ubicacin de los tranques de relaves o de los espesadores con respecto a la planta concentradora (planta de flotacin) es fundamental a la hora de recuperar y reutilizar el agua en el proceso. Si el tranque se encuentra aproximadamente a la misma altura sobre el nivel del mar que la planta, el agua recuperada puede ser reutilizada. En cambio si el tranque est a menor altura sobre el nivel del mar que la planta, resultar demasiado caro bombear agua de vuelta al proceso.

g. Consumo de Agua en el Proceso Hidrometalrgico de Minerales Los factores ms variables en cuanto a consumo de agua en el proceso hidrometalrgico son la evaporacin en las pilas, el descarte de soluciones y el lavado de orgnico. El mayor porcentaje corresponde a la evaporacin de las pilas de lixiviacin con un 44% del total, seguido del descarte (lixiviacin) que ocupa un 37% del total. En menor porcentaje est el lavado con un 16%.

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2.4.4

Calidad del Agua

Uno de los aspectos fundamentales de la planificacin de la mina es la elaboracin de una estrategia de gestin de las aguas. La mejor prctica en este sentido separa los diferentes tipos de agua y adjudica prioridades al consumo, de modo tal que se use primeramente el agua de menor calidad, es decir aquella que fue recuperada de los procesos, as como el agua proveniente de fuentes ubicadas a menor altitud. El agua no contaminada deber desviarse alrededor de las zonas afectadas, mientras que toda la escorrenta de las zonas descubiertas deber colectarse y drenarse hacia sistemas de control tales como presas de sedimentacin para ser utilizada posteriormente, cuando corresponda. La descarga de agua proveniente de las minas hacia los ros o arroyos en poca seca se considera generalmente inaceptable desde el punto de vista ambiental. Por lo tanto, el programa de gestin de las aguas para la mina deber tomar en consideracin este hecho. No obstante, si la calidad del agua es aceptable, el almacenamiento de agua fuera de los cursos de agua puede resultar til para los agricultores de la zona. Si la calidad del agua en el almacenamiento de la mina acarreara algn riesgo para los animales silvestres y la poblacin se usa un sistema especial de alambrado y/o redes.

2.4.5

Impactos Mineros sobre la Calidad del Agua

La minera rompe y comprime la roca creando nuevas cavidades para que el oxgeno del aire y microbios reaccionen con los minerales. En consecuencia, las rocas pueden liberar cidos y otros constituyentes qumicos, los que podran contaminar cuerpos de agua por dcadas o incluso cientos de aos despus del cierre de la mina. La roca residual a menudo contiene concentraciones elevadas de sulfatos, metales txicos, no metales y componentes radioactivos. Dicha roca generalmente se desecha en montones sobre la superficie del suelo, al borde de los rajos o fuera de las

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obras. Muchos contaminantes se pueden filtrar de estos montones de desecho, contaminando las aguas superficiales y subterrneas. Los desechos de las fundiciones teles como la escoria y el material particulado (polvo) pueden contaminar las aguas superficiales y subterrneas. Todas las actividades mencionadas aumentan fuertemente la carga de los cuerpos de agua (lagos, ros, mar), lo que podra daar cultivos y, ms importante an, la calidad de agua y organismos acuticos. Adems, el procesamiento del mineral generalmente requiere de tratamientos qumicos para remover los metales pesados. Estos metales a menudo son filtrados directamente usando cidos fuertes. De otro modo, los minerales sufren un proceso de molienda que implica compresin y adicin de diversos qumicos, combinado con procesos de separacin fsica que producen residuos llamados relaves. Actualmente la mayora de las faenas mineras cuentan con depsitos especiales en donde depositar los relaves. Dichos depsitos se denominan tranques de relaves y estn sellados con material impermeable. Sin embargo, existen posibilidades de contaminacin a largo plazo debido a posibles filtraciones que pueden no ser detectadas hasta despus de varios aos de operacin o del cierre de la mina. De todas maneras, hoy en da dichas posibilidades de contaminacin han disminuido significativamente ya que aos atrs, cuando no se tomaban todas las previsiones, los relaves era vertidos directamente en canales, quebradas, vertientes o al mar, lo cual produce gran dao en el entorno ya que dicho material contiene muchas veces concentraciones potencialmente txicas de numerosos metales y no metales, radiactividad, cianuro y compuestos orgnicos relacionados. Los tranques de relaves en pases andinos frecuentemente sufren el efecto de movimientos telricos fuertes, lo cual hace que los detalles en la construccin sean importantes y requieran de una mantencin a largo plazo, incluso despus del cierre, para prevenir tanto fallas de funcionamiento, como filtraciones relevantes.

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En cuanto al cierre de la mina, varios pases desarrollados cuentan con plantas de tratamiento para corregir problemas de calidad del agua despus del cierre de la mina. Algunas de estas plantas llegan a operar por dcadas despus del cierre, o incluso para siempre. En Chile, la situacin de cierre de mina an se est legislando por lo cual no existen reglamentos claros acerca de las medidas a tomar luego del cierre, sin embargo cada faena tiene contemplado en su planificacin de operaciones las acciones a seguir. En definitiva, en Chile la minera seguir siendo una actividad econmica importante y seguir creciendo a tasas significativas. Esto significar que en el ao 2025 habr una produccin posiblemente varias veces mayor que la actual. Sin embargo, las tcnicas actuales de extraccin y procesamiento de minerales, que incorporan procesos de recirculacin de aguas y alta eficiencia en el uso del agua, ms las exigencias que las nuevas normativas impondrn, permiten prever que por este concepto no se producir un incremento de las descargas contaminantes a los cauces naturales. Sin embargo, no pueden descartarse totalmente los riesgos potenciales de la contaminacin difusa en las zonas mineras, o la ocurrencia de descargas accidentales que afecten a la calidad de las aguas. 2.4.6 Impactos Mineros sobre la Cantidad de Agua

Normalmente, an las regiones ms desrticas cuentan con caudales disponibles de aguas subterrneas, muchas veces a gran profundidad, que han sido desviadas recorriendo largas distancias desde su fuente de origen en las montaas para abastecer las diversas necesidades de procesamiento de minerales, agua potable, supresin de polvos, etc. Tales desviaciones son la causa de una verdadera competencia con otros sectores de la sociedad por este recurso natural, posiblemente reduciendo los suministros a pueblos, ciudades y grupos indgenas. Adems, pueden crear impactos negativos en lagos o salares debido a la reduccin de los niveles de agua, o daar la flora y fauna silvestre local, entre otros.

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El agotamiento de agua asociado a la apertura de minas a rajo abierto, inevitablemente reduce el nivel local y a veces regional de agua, lo cual puede causar la sequa de los afluentes y reducir el nivel de pozos vecinos. Esto ltimo aumenta los costos de bombeo de agua hacia la superficie o podra forzar a las empresas interesadas por el recurso hdrico a perforar nuevamente y profundizar los pozos. La reduccin de vertientes y riachuelos puede afectar la disponibilidad de agua para el ganado y la vida silvestre nativa, as como los usos municipales y domsticos de agua. El agotamiento se detiene cuando lo hace la minera, sin embargo los niveles de agua podran requerir de muchos aos para volver a su estado original, o al menos casi original.

2.5

Estado Actual del Problema El sector minero representa alrededor de un 50% de las exportaciones de Chile,

cerca de un 10% del PIB Nacional, y es una fuente importante de empleo en muchas regiones. A pesar de ello, este sector se ha visto amenazado por las nuevas regulaciones ambientales que lo afectan y que en Chile han tenido un acelerado avance. Esto se debe tanto a las prioridades ambientales que ha puesto el gobierno, como a las presiones impuestas por los pases importadores de los productos mineros nacionales, importaciones que se podran ver amenazadas por efecto del proteccionismo generado en los pases desarrollados a travs de convenios de comercio internacional, normas de certificacin ISO, etc. Hoy en da ya es un hecho evidente que la preocupacin por el medio ambiente se ha ido internalizando tanto en las personas como en las empresas y gobiernos. De este modo, en la actividad minera existen dos tipos de recursos que interesan desde la perspectiva de la sustentabilidad ambiental de las regiones mineras. Uno es el mismo mineral en que se centra la explotacin de la empresa, y la poltica chilena a este respecto ha sido la de no poner lmites que no sean los que fija el propio mercado. El

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segundo tipo lo constituyen los recursos naturales que se ven afectados por la explotacin minera (en cantidad y calidad), principalmente el agua, que se usa abundantemente en la minera y que es escasa en el norte de Chile. Dado que el recurso agua se distribuye y usa bajo los principios de la economa de mercado, la empresa minera tiene el acceso privilegiado que le da su alta rentabilidad. Hasta hace algunos aos, los buenos resultados que puedan haber alcanzado algunas empresa mineras obedecen ms al tipo de tecnologa que a iniciativas fundadas en criterios ambientales. Sin embargo, la situacin actual del uso sustentable del agua en la minera, tanto en los procesos como en el consumo para otros fines, es favorable para la mayora de estas empresas debido a la ya naciente conciencia sobre los problemas ambientales que genera la escasez y posible agotamiento de este imprescindible recurso natural en el desarrollo de la vida. De este modo, al existir en la actualidad una conciencia masiva acerca del tema junto a la experiencia de algunas empresas con tecnologas ya implementadas, es necesario normalizar las acciones y procedimientos a realizar para alcanzar y mantener un uso eficiente del recurso hdrico. Como respuesta a dicha necesidad, entre otras, surge el Acuerdo Marco de Produccin Limpia entre el Consejo Minero y el Gobierno de Chile con cinco materias a tratar, ellas son: ! ! ! ! ! ! Potencial de Generacin de Aguas cidas (Barrik) Cierre y Abandono de Faenas Mineras (SCM Collahuasi) Uso Eficiente de la Energa (Disputada) Uso Eficiente del Agua (Mantos Blancos) Residuos Lquidos Industriales (Noranda Chile S.A.) Residuos Slidos (Minera Escondida)

Actualmente no existe en Chile un conocimiento acabado sobre la disponibilidad del agua en la zona norte del pas. La informacin est dispersa, y hay mucha en manos de las empresas mineras que han desarrollado estudios hidrogeolgicos para sus

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proyectos. No existen antecedentes exactos sobre la disponibilidad global de las aguas subterrneas o sus redes de conectividad, tampoco sobre la posibilidad de manejar integradamente los recursos, de modo de reducir la conflictividad entre sectores, y menos sobre cmo permitir la flexibilizacin productiva de las regiones, el mantenimiento de los ecosistemas y la utilizacin adecuada del agua en el largo plazo. Adems, hoy en da no hay una norma que exija el uso eficiente de los recursos hdricos en el sector minero. En definitiva, tanto las empresas mineras privadas, en su mayora con fuerte inversin extranjera, como las estatales estn alertas al problema que genera el dficit del recurso hdrico en sus procesos y en el medio ambiente en el cual se desempean. Por lo tanto, estn dispuestas a invertir en nuevas tecnologas que logren una mayor productividad, eficiencia, y contribucin a la preservacin del medio ambiente. 2.6 Acuerdo Marco de Produccin Limpia Sector Gran Minera El Acuerdo Marco de Produccin Limpia fue firmado a fines del 2000 entre el Consejo Minero (que agrupa a la gran minera y parte de la mediana minera) y los servicios pblicos con competencia ambiental. En trminos generales, el objetivo del convenio es:

Aplicar una estrategia ambiental preventiva en los procesos, productos, servicios y organizacin del trabajo, relacionados con la empresa, para aumentar su eficiencia y competitividad, previniendo la generacin de residuos en la fuente y reduciendo el riesgo sobre la poblacin y el medio ambiente. Y promover una mayor articulacin de los distintos organismos pblicos regulatorios y fiscalizadores en materias de regulacin sanitarias y ambiental, tanto nacional como internacional, con las empresas mineras con las cuales se relacionan.

29

2.7

Marco Legal del Agua en la Minera La administracin en Chile de los recursos hdricos en general depende de la

Direccin General de Aguas (DGA), la cual a travs del Cdigo de Agua y la Resolucin 186 de 1996 establece las normas, los procedimientos y limitaciones para la exploracin y la explotacin de las aguas. Dentro de este marco legal y reglamentario, el fuerte incremento de la demanda de los recursos hdricos es otro aspecto que condiciona la administracin de estos recursos en un contexto de creciente valorizacin y proteccin del medio ambiente, lo cual ha originado una fuerte preocupacin por el problema de la asignacin de los derechos de aprovechamiento. Los derechos de aprovechamiento de aguas, regulados por la DGA, dependen de la cantidad de recurso hdrico disponible en el punto de captacin solicitado. Estos derechos, otorgados o solicitados, as como los usos a respetar, se deben analizar tomando en cuenta que el caudal que se puede otorgar depende de la diferencia entre el caudal disponible en el ro menos los derechos que deben ser respetados y la demanda ambiental. 7 Un criterio actual para la gestin del agua es considerarla como un recurso que debe gestionarse de acuerdo a parmetros de rentabilidad, aceptando que sobre ella grava una hipoteca social especialmente de alimentacin y salud. Por ello, ms que legislacin de aguas debe hablarse de legislacin para la gestin eficiente del recurso hdrico. Es as, como la DGA ha puesto en marcha un plan de alerta cuyo objetivo central se refiere al establecimiento de un sistema de previsin de largo plazo que permita la deteccin oportuna de efectos no deseados por sobre los estimados de modo de efectuar las acciones rectificatorias correspondientes en la explotacin de los

7

DGA, Dpto. de Administracin de Recursos Hdricos, Manual de Normas y Aprovechamiento para la Administracin de Recursos Hdricos, julio 1999.

30

acuferos. Por lo tanto, el plan8 contempla bsicamente analizar la evolucin de indicadores especficos para contrastarlos con las precisiones efectuadas con el fin de establecer, en aquellos casos de excederse, medidas correctivas que permitan mantener los valores admisibles o tolerables autorizados. Complementando la labor de regulacin de la DGA, el Servicio Nacional de Geologa y Minera (Sernageomin) realiza un control sobre los proyectos mineros. Las principales disposiciones legales sectoriales de relevancia ambiental para el agua relacionadas con la actividad minera se detallan en el Anexo B.

8

DGA Plan de Alerta Temprana para el Manejo de Acuferos Bajo Explotacin Intensiva, octubre 2001

31

2.8

Desarrollo Sustentable en la Minera del Cobre Chile ha sido definido tradicionalmente como un pas minero. Desde hace ms de

un siglo, la minera ha ocupado una posicin estratgica en la economa nacional, por sus exportaciones, la obtencin de divisas y como factor de atraccin para la inversin extranjera. Sin embargo, por la naturaleza de sus operaciones, la envergadura del capital y alta tecnologa, la industria minera tambin ha sido un importante factor de vulnerabilidad ambiental y econmica frente a las reacciones de los mercados externos.

2.8.1 Poltica Ambiental en Minera: Pasaporte Verde hacia los Mercados Internacionales Actualmente, el rea de gestin ambiental ya est incorporada en la gestin integral de las operaciones mineras. Los hechos que marcaron dicha integracin son los siguientes: ! ! La dcada de los 70 se caracteriz por la ignorancia y despreocupacin de la industria minera frente a los problemas ambientales. A partir de los aos 80 se fue revirtiendo la situacin existente cuando se produce la llegada de inversin extranjera a travs de compaas con estndares ambientales internacionales y la adscripcin voluntaria a un sistema de evaluacin de impacto ambiental. ! ! A mediados de los noventa, las compaas comienzan a aplicar desde la lnea ejecutiva una gestin integral que incorpora salud, calidad y medio ambiente. En septiembre de 1997 el gobierno chileno, recogiendo las recomendaciones de la poltica ambiental del Tercer Foro de Desarrollo Productivo, aprob la poltica de Fomento de la Produccin Limpia cuyo propsito general es catalizar, incentivar y facilitar el aumento de la competitividad y el desempeo ambiental de las empresas, apoyando el desarrollo de la gestin

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preventiva para generar procesos de produccin ms limpios, incluyendo el uso eficiente de la energa y el agua. ! En torno al 2000, el enfoque se ampla hacia el concepto de desarrollo sustentable, donde la actividad minera se considera en su contexto global, es decir se evala en los mbitos en los que influye, siendo stos el regional, nacional e inclusive planetario. La actividad minera no puede y no est al margen de dicha iniciativa nacional ya que la prctica de los objetivos nombrados anteriormente es esencial para lograr un desarrollo minero creciente. Las faenas mineras estn concientes de la importancia de implementar medidas que contribuyan al desarrollo minero sustentable, y lo hacen pero como respuesta a las exigencias del mercado internacional y de la globalizacin de dicha actividad econmica, y no por un consenso nacional ya que la poltica ambiental en minera no se ha explicitado en un documento formal. Esta poltica deber abordar la complejidad del manejo de los recursos naturales no renovables en general, y en particular en el sector minero. Se trata de materias difcilmente separables de otras preocupaciones nacionales prioritarias en los mbitos social y econmico, que obligan a pensar necesariamente en el largo plazo, en responsabilidades intrageneracionales e intergeneracionales. De este modo, la poltica ambiental minera se dirige, en primer lugar, a que el crecimiento econmico de Chile sea compatible con la equidad social y la preservacin del medio ambiente. En segundo lugar, la poltica ambiental est orientada a que la dimensin ambiental se incorpore gradualmente a la actividad minera, y sta internalice los costos ambientales de sus procesos. Finalmente, el Gobierno desea liderar en la materia, pues el mercado por s solo es incapaz de resolver las demandas ambientales de la poblacin. Para alcanzar estos objetivos deben implementarse planes de gestin, con una clara distribucin del costo entre las partes involucradas. Se requieren estudios y diagnsticos precisos e informados tcnica y econmicamente para dictar estndares de calidad ambiental y elaborar una legislacin ambiental minera.

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En definitiva, los elementos de la poltica ambiental en minera se deben enfocar a incentivar el compromiso de la minera con el desarrollo sustentable; fomentar la actividad minera ambientalmente responsable; no discriminar entre la minera privada y la estatal; exigir como mnimo el cumplimiento de la normativa ambiental; promocionar la aplicacin de instrumentos de incentivo y de gestin voluntaria; y reconocer las diferencias entre la pequea, mediana y gran minera.

2.8.2

El Desarrollo Sustentable de la Minera

El sector minero puede definir sus actividades en el marco del desarrollo sustentable, un trmino que concilia variadas ideas y que an requiere cierta elaboracin. El movimiento por un desarrollo sustentable tuvo su origen en el Informe Brundtland y recibi un fuerte impulso en la Cumbre de Ro de Janeiro sobre Desarrollo y Medio Ambiente en 1992. Desde entonces ha sido adoptado por la mayora de los pases de Latinoamrica. El aspecto clave del desarrollo sustentable es la utilizacin actual de los recursos con respeto a las necesidades de las generaciones futuras. Dicho de otro modo, manejar hoy los recursos de una forma que no vaya en detrimento de aquellos que debern satisfacer sus necesidades en el futuro.9 La actividad minera es, por naturaleza, un negocio intrusivo. Aunque sus efectos pueden minimizarse, casi siempre existe un impacto residual sobre la superficie terrestre tras los trabajos de extraccin de metales y minerales valiosos que contienen los distintos yacimientos. Sin embargo, en el debate sobre la gestin ambiental que rodea a la actividad minera y la "sustentabilidad" de sta, se pierde de vista los efectos ambientales y perturbadores de otras actividades humanas de gran relevancia. Por ejemplo, la construccin de caminos, la edificacin de las ciudades, la agricultura, la

9

Ley N 19.300 Ley de Bases del Medio Ambiente, 1994.

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silvicultura, las actividades militares y la fabricacin de productos qumicos, todas las cuales pueden tener efectos an ms significativos y permanentes. Desafortunadamente, en el mbito ambiental hay quienes han concluido que la minera, en cuanto actividad que explota un recurso que es agotable, sera esencialmente incompatible con un desarrollo sustentable. Igualmente desafortunado es que haya algunos dentro de la propia industria minera que ven en el desarrollo sustentable tan slo un lema de las fuerzas antagnicas a la minera. Sin embargo, la realidad es que sera inoportuno y perjudicial el no tener en cuenta la nocin de desarrollo sustentable, especialmente en momentos en que la mayora de los gobiernos estn intentando estructurar sus polticas sociales y econmicas dentro de ese marco general. En realidad no hay razn para evadir la idea del desarrollo sustentable, aunque a veces la retrica asociada a este concepto pueda sonar poco prctica y abstracta. De hecho, en el sector minero se practica el desarrollo sustentable cada vez que se propone alcanzar un nivel de produccin ms eficiente y menos derrochador, a la vez que el ms alto grado de proteccin ambiental y la distribucin ms equitativa posible de los beneficios sociales de los proyectos. Esa es, en esencia, la definicin de desarrollo sustentable: una integracin equilibrada y de alta calidad de los resultados econmicos, ambientales y sociales de los proyectos de inversin. Como se ha sealado, existe una dimensin social a la vez que una ambiental en el desarrollo sustentable. Por lo tanto, es un deber comprender adems que la actividad minera no slo va a ser juzgada por la forma como operan las minas en actividad, sino tambin por lo que dejan detrs una vez que la mina se cierra. Es un hecho que la alteracin de la tierra durante las actividades mineras puede minimizarse y puede obtenerse la restauracin completa de un sitio de mina usando las ms modernas tecnologas. Actualmente se est trabajando sobre la implementacin de reglamentos que regulen el procedimiento de recuperacin de las tierras usadas para fines mineros. Y para asegurar que las leyes y las normativas que se pondrn en prctica

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protejan efectivamente el medio ambiente y permitan, a su vez, que la industria minera prosiga su actividad, diversas asociaciones involucradas en la industria minera se han preocupado de investigar los distintos procedimientos que se utilizan en otros pases para realizar una minera sustentable, entre ellas la Comisin Nacional del Cobre (COCHILCO). La industria minera necesita demostrar que sus actividades son compatibles con la vida silvestre, los bosques nativos, la biodiversidad y la vida acutica. Se debe hacer esto operando las minas de una manera tal que se respeten y protejan estos valores ecolgicos. Desafortunadamente, una buena parte de la gente requiere an ser convencida de que esto es posible, y que cualquier falla puede afectar a la compaa inmensamente. Por lo tanto, un nivel de preocupacin ambiental consistentemente alto es absolutamente clave para que exista una aceptacin de largo plazo de la industria minera tanto en la comunidad como en el mercado.

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CAPTULO III: MARCO TERICO

3.1

Estrategias de Gestin

La elaboracin de estrategias de gestin consiste en identificar, analizar y evaluar alternativas o acciones que permitan cumplir de manera ptima y eficiente los objetivos planteados para una actividad. De este modo, la organizacin, empresa o compaa que ejecute dicha actividad debe lograr sobrevivir y prosperar en su respectivo ambiente competitivo, adecundose al continuo cambio que han estado experimentando los mercados actuales.

En cuanto a la gestin de las aguas, sta puede definirse como el proceso de control sobre el flujo del agua en su cantidad, calidad, lugar y tiempo de ocurrencia, durante su utilizacin por alguna actividad. Dicha gestin debe estar dirigida a sostener y conservar las fuentes de agua, optimizando el uso del recurso en los procesos y actividades que lo requieren. Adems, la gestin debe maximizar equitativamente los beneficios sociales y econmicos que se puedan obtener con el aprovechamiento del agua, as como controlar los efectos ambientales negativos relacionados con dicho uso, con el fin de proteger al hombre y al ambiente que lo sustenta. Por lo tanto, el uso del agua en cualquier actividad, y principalmente en la minera, debe realizarse en forma compatible con la demanda a servir, con otras demandas existentes, con el medio ambiente y con la ordenacin y uso del territorio. La gestin requiere considerar los costos y beneficios directos e indirectos, las prioridades y restricciones no valorables econmicamente, el uso sostenible del recurso y el respeto a los derechos intergeneracionales. Adems, se debe respetar la normativa vigente y los derechos legales y legtimos. Una mala gestin generar costos y problemas sociales a las generaciones futuras.

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La gestin del uso del agua en los procesos y actividades que la requieran debe considerar los siguientes objetivos: ! ! !

El aprovechamiento ptimo del recurso hdrico La sustentabilidad de su uso, es decir, utilizarlo en forma sostenible en el tiempo tanto en cantidad como en calidad La preocupacin por la comunidad, es decir, conservar el mximo grado de acuerdo y conciliacin de intereses entre las partes involucradas, ya sean instituciones y usuario, agentes pblicos y privados.

El logro de estos objetivos se debe conseguir a travs de un ordenamiento jurdico tanto en el aspecto pblico como privado.

3.2

Catastros

Un catastro es un patrn estadstico que busca reunir informacin de todos los hechos que se pueden evaluar numricamente para establecer su comportamiento. Un mtodo muy utilizado para la realizacin de catastros es la elaboracin de encuestas, las cuales permiten recopilar informacin en forma rpida y certera, obteniendo datos en tiempo real, con lo cual se representa la situacin actual tal y como es. Para agrupar y sintetizar la informacin obtenida, es necesario y recomendable realizar un estudio de Benchmarking, mediante el cual se desechar la informacin redundante, poco clara o inconclusa, obtenindose as aquella relevante y que aportar de manera concreta al trabajo a realizar. Es as como el Benchmarking es una herramienta de gestin pues es un proceso analtico que permite evaluar, entender, diagnosticar y comparar productos, servicios, procesos de trabajo, prcticas comerciales, operaciones y funciones de organizaciones, compaas e instituciones reconocidas como las mejores en su clase, con el propsito de hacer una comparacin organizacional, realizar mejoras organizacionales, igualar o

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superar las mejores prcticas industriales, desarrollar objetivos de produccin/ procesos, y as como tambin establecer prioridades, objetivos, metas.

3.3

Manuales

Los manuales son una herramienta muy importante a la hora de dar los lineamientos a seguir en una actividad. Son un tipo de estrategia de gestin preventiva aplicada a las actividades o procesos de una o varias empresas, instituciones, entre otras, para aumentar su eficiencia y competitividad en un corto o mediano plazo. Adems, permiten controlar el desempeo del lugar en donde se aplican, favoreciendo la imagen de ste y/o de las personas que trabajan en l. La utilizacin prctica de los manuales permite efectuar los trabajos de una manera ms ordenada, precisa y segura. 3.4 Anlisis, Evaluacin y Seleccin de Alternativas

Hoy en da, se habla de la Produccin Limpia como un sistema que permite acompaar al desarrollo del pas de un adecuado manejo de los recursos naturales, equilibrando los procesos productivos con el espacio geogrfico. En concreto, ello implica: ! ! ! !

Promover la eficiencia de los procesos productivos, mejorando la competitividad de la empresa. Promover la prevencin de la contaminacin, minimizando la generacin de residuos y emisiones. Promover el uso eficiente de la energa y del agua. Incentivar la reutilizacin, la recuperacin y el reciclaje de insumos y productos.

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!

Contribuir al desarrollo de tecnologas de abatimiento ms eficientes, cuando stas sean la opcin econmicamente viable.

La Produccin Limpia (P+L) se refiere al uso sistemtico de los productos y procesos industriales con el objetivo de: ! ! ! !

Prevenir la contaminacin del aire, agua, y suelo Reducir residuos Minimizar los riesgos que afecten al medio ambiente y a los seres humanos Hacer un uso eficiente de los recursos, tales como energa y agua

En otras palabras, una P+L significa la aplicacin continua de una estrategia ambiental preventiva, integrada a los procesos y a los productos, para minimizar los riesgos en el hombre y ambiente, y optimizar los recursos. Para lograr los objetivos nombrados, la P+L se preocupa de:

a)

Utilizar en los procesos: ! ! materiales menos contaminantes materiales existentes, de modo que genera la menor cantidad posible de emisiones y residuos

b)

Identificar en los procesos: ! materiales que puedan sustituirse por otros menos contaminantes

c)

Reciclar: ! ! los residuos y emisiones fuera de la planta los residuos y emisiones en el origen

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d)

Disponer: ! en forma ambientalmente segura los residuos que no se puedan evitar

Estas acciones las realiza mediante las siguientes metodologas que permitirn minimizar el uso de los recursos, la cantidad de residuos generados, y el contenido de sustancias que daan el medio ambiente: ! ! ! ! !

modificacin de los procesos sustitucin de materias primas cambios de equipos cambios de los procedimientos de trabajo desarrollo de productos

Tambin concierne a la P+L, el tema de prevencin de accidentes. La seguridad del trabajador se puede ver afectada por las emisiones de la planta por lo que es importante para la empresa preocuparse de este aspecto para que ste se mantenga productivo en ptimas condiciones y no afecte de manera social y financiera a la empresa. As mismo, los posibles accidentes como explosiones e incendios constituyen un serio problema de desempeo ambiental en las plantas.

En definitiva, el principio bsico de la Produccin Limpia es aumentar la eficiencia global del proceso, previniendo prdidas de los recursos utilizados (naturales, energticos y monetarios). Por lo tanto, la alternativa (tecnologa) seleccionada debe cumplir con este principio.

Productos Eficiencia = -----------------------------Recursos consumidos

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La Produccin Limpia es una solucin preventiva ya que: ! ! ! !

Utiliza el reciclaje interno Utiliza procesos y tecnologas de produccin ms eficientes Implementa una propuesta integrada donde las consideraciones ambientales forman parte del proceso de toma de decisiones Enfatiza un enfoque sistemtico de la gestin ambiental adems de la compra de nuevas tecnologas

En cuanto a la eleccin de alternativas, stas se deben seleccionar considerando algunos criterios finales: ! ! ! ! ! !

Impactos a corto y largo plazo Eficiencia Desempeo Facilidad de ejecucin Costos Proteccin al medio ambiente y a la salud humana

Las nuevas tecnologas en general, pueden presentar algunos inconvenientes o barreras, motivaciones y beneficios que las caracterizan segn el escenario en el que se desarrollen y que determinan su grado de aplicabilidad y factibilidad de uso. Dentro de dichas barreras, motivaciones, y beneficios se distingen los siguientes caractersticas.

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Barreras ! ! ! ! ! ! ! ! Falta de informacin y experiencia Poca conciencia de los temas ambientales Falta de regulaciones Limitada racionalidad en la toma de decisiones referidas a los procesos Obstculos financieros (dificultad para acceder a financiamiento externo, inadecuados incentivos econmicos, entre otros) Falta de comunicacin en las empresas Inercia de los mandos medios en la actividad de gestin Capacitacin insuficiente en la fuerza laboral

Motivaciones ! ! ! ! ! ! Mejoramiento continuo en los sistemas de gestin ambiental Iniciativas voluntarias Liderazgo ambiental Mejoramientos en productividad Incentivos econmicos Mejor evaluacin en auditorias ambientales

Beneficios ! ! ! ! Permite utilizar eficientemente los recursos y la energa Mejora la productividad Tiende al mejoramiento continuo Posee un perfil pblico valorado

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3.4.1 Anlisis de Ventajas y Desventajas

El anlisis de las carctersticas operativas propias de cada alternativa (anlisis interno) posibilita fijar con exactitud las fortalezas (ventaja interna) y debilidades (desventaja interna) que ellas presentan. Estos aspectos se consideran las fuentes de la ventaja competitiva, la cual determina la decisin por una u otra alternativa segn el posicionamiento que logre una empresa al utilizarla. De esta manera es posible potenciar y, segn el caso, fortalecer las habilidades que entregan ventaja competitiva. Adems, identificando las fortalezas y habilidades distintivas, es posible estructurar a partir de ellas una estrategia competitiva eficiente.

Para una compaa, la generacin y mantenimiento de una ventaja competitiva requiere lograr mayor eficiencia, calidad, innovacin y capacidad de conformidad por parte del cliente. Las fortalezas, por su parte, posibilitan obtener superioridad en estas reas, mientras que las debilidades se traducen en un desempeo inferior. Es por ello que es tan importante la identificacin de las debilidades, ya que permiten enfrentarlas y tomar medidas de mitigacin.

El anlisis de las caractersticas competitivas externas de cada alternativa consiste en identificar las oportunidades (ventaja externa) y amenazas (desventaja externa) estratgicas de stas en relacin a otras alternativas que se estn analizando para implementarlas en la empresa que las quiera utilizar. Es as como las oportunidades representan puntos a favor frente a otras alternativas en relacin al entorno en el que se implementan, y las amenazas corresponden a impedimentos para que una alternativa se desarrolle competitivamente con respecto a otra.

La comparacin de fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas se denominar anlisis de ventajas y desventajas.

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El anlisis de ventajas y desventajas, por lo tanto, consiste en elaborar un listado con las fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas que presenta cada alternativa identificada, con la condicin que cada una de ellas sea independiente de las otras y de similar importancia. Luego, se cuantifica cada alternativa, asignando valores preestablecidos a cada caracterstica. Este anlisis permite seleccionar una determinada alternativa para priorizar su aplicacin.

3.4.2

Anlisis Econmico de Alternativas

Este anlisis permite realizar una comparacin econmica entre las alternativas, para seleccionar la ms conveniente por ahorro de dinero. Sin embargo, este anlisis se debe complementar con otro relacionado con la efectividad prctica de las alternativas, con el fin de seleccionar aquella que entrege los mejores resultados y que adems implique un costo razonable.

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3.5

Modelamiento Matemtico del Consumo de Agua

La creciente demanda por el recurso hdrico ha motivado la utilizacin de los modelos como una herramienta para cuantificar y evaluar el consumo de este recurso. El modelamiento de dicho consumo requiere considerar a las actividades y procesos que utilizan el agua como insumo, como un sistema formado por una serie de flujos y variables de informacin. El sistema nombrado puede representarse de la siguiente manera (ver Diagrama 3.1).Diagrama 3.1: Uso del Agua como Sistema R

I

Actividades y/o Procesos

O

donde I O R : entrada de agua a los procesos y/o actividades : prdidas del recurso hdrico (salida de agua que no vuelve al sistema) : recirculacin del recurso hdrico (salida de agua que se reincorpora al sistema)

debiendo cumplir dichas variables las siguientes restricciones:

I R = requerimiento de agua fresca desde fuentes

I (O + R) = consumo de agua del sistema

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El propsito de construir un modelo es simplificar y organizar los datos de la realidad que representan el comportamiento del sistema, para llevar a cabo las acciones de optimizacin de ste. De este modo, el anlisis y modelamiento de procesos se realiza como una herramienta para optimizar los recursos y la calidad de los productos.

El actual desarrollo alcanzado por la automatizacin y los sistemas de adquisicin de datos hace posible tener en forma inmediata una gran cantidad de informacin de los procesos productivos. Esto permite establecer una supervisin minuciosa de cada una de las etapas de un proceso, pero a su vez, demanda un manejo ms rpido y eficiente de la informacin. Para la industria en general constituye un desafo aprovechar esta capacidad tecnolgica de tal forma que la informacin no sea tan solo registros acumulados de datos, sino que se conviertan en una herramienta para la optimizacin de los recursos y de la calidad de los productos.

En un principio, los programas estadsticos slo se utilizaban en el campo de la investigacin acadmica, debido al grado de complejidad asociado a su operacin. Sin embargo, en la ltima dcada se han desarrollado diversas tcnicas de anlisis estadstico de datos, las cuales sirven de soporte para las reas de produccin. Actualmente su aplicacin en la industria abarca todas las reas de operacin desde supervisin de operaciones hasta la gestin y optimizacin de procesos, debido al desarrollo de interfaces grficas y de rutinas de programacin que facilitan su manejo y la interpretacin de los resultados. La implementacin de este tipo de anlisis en las empresas mineras depende del nivel de automatizacin que ellas posean.

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De todos los mtodos existentes en el mercado, el anlisis estadstico multivariado (preferentemente con enfoque grfico) es el que ms facilita la interpretacin de los reportes de operacin, y permite localizar rpidamente la informacin relevante al analizar en forma simultnea todo el conjunto de variables.

3.5.1

Anlisis Estadstico Multivariado

El Anlisis Estadstico Multivariado es un estudio integrado de las relaciones que establecen un conjunto de variables entre s para determinar finalmente modelos que las representen. Estos modelos presentan una ventaja frente a los modelos de tipo fenomenolgico ya que al estar basados en los datos y variables de operacin facultan el descubrimiento de interrelaciones entre stas que no se consideran a priori en los modelos convencionales. Por otro lado, estos modelos tienen capacidades adaptativas ya que se pueden ajustar y actualizar de acuerdo a los datos que se incorporan en tiempo real o fuera de lnea peridicamente.

3.5.1.1

Regresin Lineal

Para estudiar la naturaleza de la relacin que existe entre dos o ms variables se utiliza el anlisis de regresin como una herramienta estadstica para obtener modelamientos de dicha relacin. El anlisis de regresin est relacionado con el estudio de la dependencia de una variable (variable dependiente o explicada) con respecto a una o ms variables llamadas independientes o explicativas, con el objetivo de estimar y/o predecir el valor promedio de la primera. El anlisis de regresin posee una simetra en la forma del manejo de las variables dependientes y explicativas. Se supone adems, que la variable dependiente es estadstica, lo cual implica que tiene asociada a ella una distribucin probabilstica.

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Debe tenerse presente que el xito del anlisis de regresin depende de la disponibilidad de informacin. Por lo tanto es esencial revisar los datos obtenidos para asegurarse que sean los adecuados. Si se esta estudiando la dependencia de una variable en ms de una variable explicativa, sta se refiere al anlisis de regresin mltiple en donde la letra Y representar la variable dependiente y las X (X1, X2,......Xi) representarn las variables explicativas, siendo Xi la i-sima variable explicativa. Los subndices i o t denotarn la observacin o valor i-simo o t-simo; Xi ( Xt) denotar la i-sima (o t-sima) observacin de la variable X; N (o T) representar el nmero total de observaciones o valores en la poblacin o en una muestra, segn el caso. En general, el subndice i es utilizado para las series de corte transversal (los datos se obtienen en base a una o ms variables en un momento en el tiempo), y el subndice t es usado para las series de tiempo (los datos se almacenan durante un determinado tiempo y se recolectan en intervalos regulares ya sea diariamente, semanalmente, mensualmente, o anualmente). La funcin de regresin poblacional (FRP) muestra cmo el valor promedio (poblacional) de la variable Y vara con las variables independientes Xi. Simblicamente se tiene que: E(Y / Xi) = f(Xi) (3.1)

Se puede suponer que la FRP es una funcin lineal de Xi, por lo tanto la ecuacin 3.1 toma la siguiente forma: E(Y / Xi) = 1 + 2 Xi (3.2)

en la cual 1 y 2 son parmetros desconocidos pero se vuelven fijos al encontrar el modelo de regresin ajustado basado en las observaciones de las variable Y y Xi.

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La ecuacin 3.2 se denomina funcin de regresin lineal poblacional. La expresin regresin lineal se refiere a una regresin lineal en los parmetros (es decir, los parmetros se elevan nicamente a la primera potencia), pudiendo o no ser lineal en las variables explicativas Xi.

Ahora bien, es fundamental considerar dentro de la funcin de regresin la llamada perturbacin estocstica o trmino del error estocstico (ui) para representar todas aquellas variables omitidas que pueden afectar a Y pero que, por una o varias razones, no pudieron ser incluidas en el modelo de regresin. Por consiguiente, ui es la desviacin de una variable aleatoria (posee una distribucin de probabilidad asociada, es decir toma valores de acuerdo a una distribucin de probabilidad) no observable que toma valores positivos o negativos. ui = Yi E(Y / Xi) Yi = E(Y / Xi) + ui (3.3)

Reemplazando la ecuacin 3.2 en la ecuacin 3.3, sta puede escribirse de la siguiente manera: Yi = 1 + 2 Xi + ui (3.4)

Se debe tener presente que los valores medios de ui (condicionales a las Xi dadas) son iguales a cero, es decir: E(ui / Xi) = 0 (3.5)

Hasta el momento se han limitado los planteamientos a valores poblacionales de Y. Sin embargo, la FRP es una construccin idealizada o terica ya que en la prctica todo lo que se tiene es una (s) muestra (s) de la poblacin. Para este efecto,

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se requiere considerar la funcin de regresin muestral (FRM), la cual permitir estimar la FRP. Simblicamente, la FRM se expresa de la siguiente manera: i = 1 + 2 Xi i es estimador de E(Y / Xi) 1 es estimador de 1 2 es estimador de 2 (3.6)

donde:

Ntese que un estimador es una regla, frmula o mtodo para estimar el parmetro poblacional a partir de la informacin proporcionada por la muestra que se dispone. Una vez encontrado el modelo ajustado, el estimador de vuelve fijo y se denomina parmetro.

La FRM se puede expresar en forma estocstica de la siguiente manera: Yi = 1 + 2 Xi + ei (3.7)

donde ei es el trmin