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Minería del Cobre y el Recurso Hídrico

Rossana C. Brantes A.

Dirección de Estudios y Políticas Públicas Comisión Chilena del Cobre

16 de Diciembre de 2010

XIV JORNADAS CONAPHI-CHILEMEJORAMIENTO DE LA EFICIENCIA HÍDRICA

¿UN OBJETIVO SIEMPRE DESEABLE?

ESTRUCTURA DE LA PRESENTACIÓN

1. Antecedentes

• Agua insumo estratégico

2. Consumo de Agua en la Minería

3. Nuevas Fuentes de Agua

4. Comentarios Finales

• Concentrada en el centro norte del país• Coincidente con zona de escasez de recursos

hídricos

El Recurso Hídrico: Insumo Estratégico:• Todo proceso de beneficio de minerales

requiere agua para su ejecución

La disponibilidad y gestión adecuada del agua es clave para la sustentabilidad de la actividad

• Escasez del recurso es fuente de conflictos no sólo entre sectores productivos sino que también respecto a su disponibilidad para consumo humano

• La oferta del recurso no es conocida a cabalidad

• Las proyecciones de demanda creciente de agua imponen aún mayor presión a un sistema ya estresado.

• Cumplimiento de la normativa ambiental

Minería del Cobre en Chile


1. Antecedentes


• Estado del Arte• Extracciones• Consumo por Proceso y Eficiencia• Proyecciones 2009-2020



10%

48%12%

4%

7%

14%

5% I

II

III

IV

V

VI

RM

Consumos Totales de Agua Fresca por Región (%)

Extracciones de Agua de la Minería del Cobre

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

I II III IV V VI RM

1253

5711

1429

507844

1682

546

Consumos Totales de Agua Fresca por Región (l/s)

l/s

Región

Extracciones Totales de Agua Fresca

por Región (l/s), Año 200911,97 m3/s

Extracciones Totales de Agua Fresca por Región (%), Año 2009

Fuente: Estudio “Consumo de Agua en la Minería del Cobre 2009”, COCHILCO.


Consumos de Agua Fresca en Producción de Concentrados y Cátodos por Región (l/s)

Año 2009

0

1000

2000

3000

4000

5000

I II III IV V VI RM

1029

4166

1247

454828

1682

521224

1521

145 53 17 16

Concentrados

Cátodos

l/s

Región

Fuente: Estudio “Consumo de Agua en la Minería del Cobre 2009”, COCHILCO.


Comparación de las Extracciones Totales de Agua Fresca por Región (l/s)

2006-2009Haga clic para modificar el estilo de texto del patrónSegundo nivel

● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Fuente: Estudio “Consumo de Agua en la Minería del Cobre 2009”, COCHILCO. Fuente: Estudio “Derechos, extracciones y tasas unitarias de consumo de agua del sector minero, regiones centro-norte de Chile” marzo 2008, Proust Consultores DGA.


1. Antecedentes





Procesamiento de Minerales Sulfurados por Flotación

Consumo de Agua en Minería del Cobre

Mina Relaves Tranque

Flotación Circuito Relaves

Chancado/ Molienda

Espesamiento Filtración Descarga

Concentrado

Agua Recuperada

Concentrado

Secado Fusión/ Conversión

Refinación Ánodos Refinería

Agua

Cátodos

Gases

Agua

Agua

Agua

Agua

Escorias

Planta Tratamiento

Escorias

Enfriamiento y Lavado

Planta H2SO4

Ácido Sulfúrico 98 %

Efluentes

Planta Tratamiento

Efluentes

Residuos Sólidos a Disposición Final

Ril Neutro

A Recirculación

Descarga

Evaporación

Vapor de Agua Agua Refrigeración

Descarga

Agua Disposición Final

Relave

Agua

Mina Chancado/ Molienda

Aglomeración Lixiviación

Planta SX -EW

Electro-obtención

Agua Agua

Cátodos

Solución de Refino

Evaporación / Impregnación Agua Agua Agua

Agua

Procesamiento Hidrometalúrgico de Producción de Cobre

Fuente: COCHILCO

Fuente: COCHILCO

Consumo Unitario de Agua Fresca

Consumos unitarios promedio de agua por mineral tratado en procesos de concentración e hidrometalurgia

PROCESO Consumo Unitario de Agua FrescaAño 2000 1

m3/ton mineralAño 2006 2

m3/ton mineralAño 2009 3

m3/ton mineral

Concentración 1,1(0,4-2,30)

0,79(0,3-2,1)

0,72(0,3-2,0)

Hidrometalurgia 0,3(0,15-0,4)

0,13(0,08-0,25)

0,13(0,07-0,92)

1 Fuente: Documento” Uso Eficiente de Aguas en la industria minera, APL 20022 Fuente: Estudio “Consumo de Agua en la Minería del Cobre 2009”, COCHILCO.3 Fuente: Estudio “Derechos, extracciones y tasas unitarias de consumo de agua del sector minero, regiones centro-norte de Chile” marzo 2008, Proust Consultores DGA.


1. Antecedentes





0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

700,0

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

Millones de m3

Años

CONTRIBUCIÓN

BUENAS PRÁCTICAS

Fuente: Estudio “Proyección en el Consumo de Agua en la Minería del Cobre 2009-2020,COCHILCO

2009Q=11,9 m3/s

2020Q=17,1 m3/s

2020Q=20,2 m3/s

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

Demanda de Agua para Producciónde ConcentradosDemanda de Agua para Producción de Cátodos

Millonesde m3

Años

Proyección de Demanda de Agua 2009 - 2020

Para Producción Total de Cobre

Para Producción

de Concentrado

s y Cátodos

Millones de m3

501312

62

40

Consumo de Agua para la Producción de Cobre

I a IV Región (millones de m3)

2009 2020

Fuente: Estudio “Proyección en el Consumo de Agua en la Minería del Cobre 2009-2020,COCHILCO

374 millones de m3

541 millones de m3

27%

Demanda de Agua Fresca

10%

48%12%

4%

7%

14%5%

I

II

III

IV

V

VI

RM

Consumos Totales de Agua Fresca por Región (%) 2009

II

IRMVI

VIV

III

15%

20%

16%8%

19%

12%

8%

I

II

III

IV

V

VI

RM

IRM

VI

V

IV

IVIII


1. Antecedentes




Nuevas Fuentes de Agua

Continuar en la Senda de Incrementar la Eficiencia

– Aún cuando las mejoras en eficiencia en la gestión hídrica por parte de la minería del cobre en Chile son destacables, lo crítico de la situación obliga a continuar y potenciar los esfuerzos para incrementar la eficiencia en el uso del agua todavía más allá.

– A nivel de expertos, son posibles nuevas mejoras en la eficiencia del uso del agua en los procesos de beneficio.

– El avance en la eficiencia hídrica se debe realizar como parte de un esfuerzo coordinado de todos los sectores usuarios de agua.

Desarrollar Mecanismos que Permitan:

– Reducir la Demanda de Agua

– Aumentar la Oferta de Agua

Nuevas Fuentes de AguaDesarrollar Mecanismos que Permitan Reducir la Demanda

– Existen experiencias interesantes y exitosas:

Incremento en recirculación (Candelaria)

Utilización directa de agua de mar (Esperanza, Michilla)

Relaves espesados (Esperanza)

Desalinización (Escondida).

– Hay faenas que ya han alcanzado altos niveles de eficiencia y en las que las mejoras serían más bien marginales.

– También, existen faenas en que no es posible recircular las aguas desde los depósitos de relave, por tanto tienen consumos mayores de agua fresca que el promedio nacional.

Desarrollar Mecanismos que Permitan Aumentar la Oferta

– Uso agua de mar (Directo y Desalinizada)– Traspaso de cuencas– Reservorios para crecidas

Uso agua de mar (Directo y Desalinizada)

● El uso directo de agua de mar es posible en faenas que tengan infraestructura necesaria para resistir salinidad presente en el agua y en las que el mineral por sus características geológicas así lo permita.

● En faenas antiguas habría que evaluar si es viable técnicamente (dependiendo de las características del mineral) y económicamente (reemplazo de equipos viejos con equipos modernos que no fueran afectados por corrosión salina)

● La desalinización aparece como una alternativa interesante que debe ser explorada en detalle, asociada a un modelo de negocios que maximice el bienestar social.

● El transporte de agua hacia operaciones mineras es una dificultad relevante (energía) que demanda buscar soluciones creativas y que conjuguen seguridad de abastecimiento y protección de derechos sociales.


Desalinización

Caso: Planta Coloso de Osmosis Inversa de 525 l/s y transportando agua desalinizada 170 km y a 3.000 m de altitud.

PLANTA BOMBEO

INVERSIÓN US$ 70 millones US$ 220 millones

OPERACIÓN 0,7 US$/m3 (35% energía)

1,5 US$/m3(65-70 % energía)Fuente: COCHILCO, cifras preliminares en revisión

170 kms. a 3150 m.s.n.m. → 4 estaciones de

bombeo.

Esquema General de Desalinización en Costas Chilenas

Fuente: Gráfica de HATCH Consultores

Consumo de Energía

● La suma de las demandas energéticas por parte de cada planta desalinizadora representarían una importante carga para el actual sistema de abastecimiento energético del norte del país SING y SIC.

Captura de Agua de Mar● Océano Pacífico tiene una gran biodiversidad, ● Captura de agua de forma de minimizar la extracción de

especies en comparación a la captación de agua superficial, reduciendo así el impacto en los ecosistemas marinos por la toma del agua.

Descarga de Salmuera en el Mar● En general proceso de osmosis reversa, cerca del 50% del

agua de mar tratada corresponde a salmuera● Vertimiento de la salmuera al mar podría elevar las

concentraciones de sal, afectando los ecosistemas marinos.

● Necesario generación de un modelo matemático que tome variables como oleaje, mareas, disolución de la salmuera, entre otras variables, de forma de poder predecir correctamente el comportamiento de la salmuera en el medio marino.

Aspectos a considerar de las Plantas Desalinizadoras

Minería y Recursos Hídricos en Chile

Muchas Gracias!

Nombre Planta Desalinizadora

Proyecto minero o empresa asociada

Región

Inversión Capacidad

Planta

Transporte agua

EstadoDistancia Altura

MUS$ l/s km m.s.n.m.

El Coloso

Minera Escondida

II 200 525 177 3600 O

El Coloso AmpliaciónMinera Escondida

II 3500 3200 177 3600 RCA

Planta Desalinizadora de MOLY COP Chile

Moly COP Chile II 0.557 4.3 s/t s/t O

Planta Desalinizadora Sector Sur

Aguas Antofagasta

II 52.5 600 s/t s/t O

Planta Desalinizadora Chimba

Aguas Antofagasta

II 90 600 s/t s/t O

Los Hornitos C. C. Los Andes II 0.8 4.3 s/t s/t DIA CEl Morro

Proyecto El Morro

III 350 650 110 4000 EIA C

Planta desalinizadora Candelaria

Minera Candelaria

III 254 300 a 500 900 1200 EIA C

Planta desalinizadora Manto Verde

Proyecto Manto Verde

III 62 120 40 490 EIA C

Planta Desaladora para el Valle de Copiapó

AGBAR Chile III 254 1000 _ _ EIA C

Punta Totoralillo CAP S.A. III 63 200 a 600 117(*) _ RCAPlanta desaladora Castilla

CGX Castilla Generación S.A.

III 100 740 EIA C

Fuente: Elaboración Cochilco.Nota: (*) Transporte de agua a Cerro Negro, pero CAP también estima proveerá a otros clientes como por ejemplo a Caserones.

Traspaso de cuencas


• Costos de traspaso de cuencas en un cálculo general se estiman inferiores a la de la desalinización. Sin embargo variables a considerar en el costo de esta tecnología:

ü Distancia a transportar el aguaü Alta inversión inicialü Caudal a transportar

Fuente: Gráfica de Via Marina Submariver@

Aspectos a considerar en Traspaso de Cuencas

• Debe garantizarse un caudal ecológico del río de cuyas aguas se pretende realizar el traspaso.

• Necesario evaluar la viabilidad técnica y económica y, además, la obra e infraestructura necesarias deben ser evaluadas medio-ambientalmente.

• Implica la construcción de grandes embalses, tanto en la cuenca donante como en la cuenca receptora.

• Implica importantes obras de conducción.

• Necesario estudiar el impacto de la mezcla del agua de la cuenca donante con la de la cuenca receptora.

● Cambio Climático

● Cambios en Temperatura • Crecidas invernales de los ríos con cabecera andina se

verán incrementadas.

● Cambios en precipitación• Se incrementarían en primavera y verano en la región

altiplánica pero disminuirían desde Antofagasta al sur del país (20-25% menos).

● Reservorios para Crecidas

● Superficiales: construcción de embalses para utilizar eventuales crecidas hidrológicas

● Subterráneos: uso de zonas geológicas aptas para ser utilizados como reservorios subterráneos

Nuevas Fuentes de Agua: Reservorios para Crecidas


1. Antecedentes




Comentarios• El consumo unitario de agua fresca para la

producción de concentrados este es de 0,72 m3/ton y para la producción de cátodos es de 0,13 m3/ton de mineral procesado.

• En términos generales los consumos unitarios de agua fresca tanto para el proceso de concentración como el de hidrometalurgia son similares en el período analizado 2006-2009, lo cual indica que en promedio se han mantenido los avances logrados en la última década.

• Se debe continuar en la senda de incrementar la eficiencia en el uso del agua.

• Es evidente la necesidad de sistematizar y completar la información para consolidar los balances por cuencas.

• Fortalecer coordinación entre diversos actores que realizan estudios y recopilan información sobre el recurso hídrico.

Comentarios

• Cambio Climático y Protección de Glaciares acentuará necesidad de gestión hídrica adecuada.

• Existe espacio para fortalecimiento normativo e institucional.

• Desarrollar mecanismos que permitan aumentar la oferta de agua:

ü La desalinización y el traspaso de cuencas aparecen como alternativas interesantes que deben ser exploradas en detalle, asociada a un modelo de negocios que maximice el bienestar social.

ü El transporte de agua hacia operaciones mineras es una dificultad relevante (energía) que demanda buscar soluciones creativas y que conjuguen seguridad de abastecimiento y protección de derechos sociales.

Minería del Cobre y el Recurso Hídrico

Muchas Gracias!

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