Mejoramiento del proceso de neutralización de lodos de alta densidad en la mina Quiruvilca

Abstract

El proceso de neutralización de lodos de alta densidad (HDS= hight density sludge) consiste en neutralizar al drenaje ácido de mina con un lodo altamente alcalino y de alta densidad. El lodo de coloración rojizo se forma al neutralizar al drenaje ácido en un medio oxidante con lechada de cal ,la coloración se debe principalmente a los compuestos hidrolizados de hierro que contiene producto del proceso de neutralización, el lodo es espesado hasta que alcance una densidad entre 28 a 35% ,por lo que lleva el nombre de alta densidad . El lodo espesado de alta densidad es recirculado al proceso de neutralización para mezclarse con la lechada de cal para darle mayor estabilidad, esta mezcla viene a ser un lodo altamente alcalino y con alto poder neutralizante y se utiliza para neutralizar al drenaje ácido de mina. El alto poder neutralizante del lodo se debe a que la pulpa es altamente alcalino producto de la mezcla con la lechada de cal y además porque contiene principalmente hidróxidos de hierro y otros metales que consumen la acidez del drenaje ácido. La capacidad de diseño máximo de la Planta de neutralización fue de 300m3/hr, para un drenaje con Ph entre 2.8-3.2 .Pero con las mejoras posteriores al arranque se llegó a tratar hasta 500m3/hr ,pero apartir del año 2004 las características del drenaje ácido variaron notablemente, actualmente el Ph promedio de Setiembre del 2004 a Marzo del 2005 esta entre 1.5-2.2 originado principalmente por las filtraciones de los socavones de toda la zona norte de extracción,lo cual lo inundación con agua ácida en el año 2003 por el cierre de esa zona ,pero a pesar de eso el flujo de tratamiento actual está en un promedio de 385m3/hr, logrado principalmente por la optimización del proceso operativo. El costo de la puesta en marcha fue de más de 4 millones de dólares y la optimización del proceso permitió bajar el costo operativo,el costo promedio de tratamiento anual de los cuatro últimos años es de más de US$800,000 mil dólares y el costo por metro cúbico tratado fue bajando desde el año 1999 de 0.65US$/m3 a 0.31 US$/m3 al 2004. Desde que se dio el arranque de la Planta de neutralización sus resultados generales sobre la calidad de las aguas a la salida de la unidad minera fueron inmediatos, bajaron los metales disueltos por debajo de los límites permisibles y también el rango de Ph se mantiene por encima del límite permisible, cumpliendo desde entonces con los estándares establecidos por el MEM.

The high-density sludge neutralization process entails neutralizing the mine acid drainage with highly alkaline and high density sludge. The reddish sludge is formed when neutralizing the acid drainage in an oxidizing environment with limewash. Coloring is due mainly to iron hydrolyzed compounds as a result of the neutralization process. The sludge is thickened until reaching a density from 28 to 35%. That’s why it is called high density. The high-density thickened sludge is re-circulated to the neutralization process to mix with the limewash for more stability. This mix is a highly alkaline sludge with a high neutralizing power and is used to neutralize the acid drainage in the mine. The high neutralizing power of sludge is due to the high alkalinity of the pulp resulting from the mix to the limewash. In addition, it has mainly iron hydroxides and other metals that consume the acidity of the acid drainage. The maximum design capacity of the neutralization plant was 300m3/hr for a drainage with a pH between 2.8-3.2. But with the subsequent improvements upon starting 500 m3/hr were treated, but as from the year 2004, the characteristics of the acid drainage notably changed. At present, the average pH from September 2004 to March 2005 ranges from 1.5 to 2.2, resulting mainly from the filtrations in the drift in the whole northern area of extraction, which was inundated with acid water in the year 2003 as a result of the closure of the area. However, the current treatment flow averages 385m3/hr, resulting mainly from the optimization of the operating process. The commissioning cost was over 4 million dollars and the optimization of the process made possible to lower the operating cost. The average operating cost in the past 4 years amounts to over US$800,000 and the cost per cubic meter treated lowered since 1999 from 0.65 US$/m3 to 0.31 US$m3 in 2004. Since the neutralization plant started up, the general results on the quality of the waters at the outlet of the mine were immediate. Dissolved metals lowered below the permissible limits and the Ph range maintains above the permissible limits, fulfilling since then the standards established by the MEM.