Históricamente, los relaves se desechaban de la manera más conveniente, como en aguas corrientes aguas abajo o en desagües. Debido a la preocupación por estos sedimentos en el agua y otros problemas, los estanques de relaves entraron en uso. El reto de la sostenibilidad en la gestión de relaves y rocas residuales es eliminar el material, de manera que sea inerte o, de no ser así, estable y contenido, para minimizar los insumos de agua y energía y la huella superficial de los desechos, y avanzar hacia la búsqueda de usos alternativos.
Presas y depósitos de relaves Edit
Delimitada por embalses (un embalse es una presa), estas presas suelen utilizar «materiales locales», incluidos los propios relaves, y pueden considerarse presas de terraplén. Tradicionalmente, la única opción para el almacenamiento de relaves era tratar con una mezcla de relaves. Esta suspensión es una corriente diluida de los sólidos de relaves dentro del agua que se envió al área de almacenamiento de relaves. El diseñador de relaves modernos tiene una gama de productos de relaves para elegir, dependiendo de la cantidad de agua que se elimine de la suspensión antes de la descarga. La extracción de agua no solo puede crear un mejor sistema de almacenamiento en algunos casos (por ejemplo, apilamiento en seco, véase más adelante), sino que también puede ayudar a la recuperación de agua, que es un problema importante, ya que muchas minas se encuentran en regiones áridas. Sin embargo, en una descripción de 1994 de los embalses de relaves, la EPA de los Estados Unidos declaró que los métodos de deshidratación pueden ser prohibitivos, excepto en circunstancias especiales. También se ha utilizado el almacenamiento subacuático de relaves.
Los estanques de relaves son áreas de relaves mineros rechazados donde el material de desecho a base de agua se bombea a un estanque para permitir la sedimentación (lo que significa separación) de sólidos del agua. El estanque generalmente se embarga con una presa, y se conoce como embalses de relaves o presas de relaves. Se estimó que en el año 2000 había unos 3.500 embalses de relaves activos en el mundo. El agua estancada es de algún beneficio, ya que minimiza los residuos finos de ser transportados por el viento a áreas pobladas donde los productos químicos tóxicos podrían ser potencialmente peligrosos para la salud humana; sin embargo, también es perjudicial para el medio ambiente. Los estanques de cola a menudo son algo peligrosos porque atraen a la vida silvestre, como aves acuáticas o caribúes, ya que parecen ser un estanque natural, pero pueden ser altamente tóxicos y dañinos para la salud de estos animales. Los estanques de relaves se utilizan para almacenar los desechos producidos a partir de la separación de minerales de rocas, o la suspensión producida por la minería de arenas bituminosas. Los relaves a veces se mezclan con otros materiales, como la bentonita, para formar una suspensión más gruesa que ralentiza la liberación de agua impactada al medio ambiente.
Hay muchos subconjuntos diferentes de este método, incluidos los embalses de valle, los diques de anillo, los embalses en pozo y los pozos especialmente excavados. El más común es el estanque del valle, que aprovecha la depresión topográfica natural en el suelo. Se pueden construir grandes presas de tierra y luego llenarlas con los relaves. Las minas a cielo abierto agotadas pueden rellenarse con relaves. En todos los casos, se debe tener debidamente en cuenta la contaminación de la capa freática subyacente, entre otras cuestiones. La deshidratación es una parte importante del almacenamiento del estanque, ya que los relaves se agregan a la instalación de almacenamiento y el agua se elimina, generalmente drenando en estructuras de torre de decantación. El agua eliminada se puede reutilizar en el ciclo de procesamiento. Una vez que se llena y completa una instalación de almacenamiento, la superficie se puede cubrir con tierra vegetal y comenzar la regeneración de vegetación. Sin embargo, a menos que se utilice un método de tapado no permeable, el agua que se infiltre en la instalación de almacenamiento tendrá que bombearse continuamente hacia el futuro.
Relaves en pastaeditar
Los relaves en pasta son una modificación de los métodos convencionales de eliminación de relaves (almacenamiento en estanques). Los lodos de relaves convencionales se componen de un bajo porcentaje de sólidos y un contenido de agua relativamente alto (normalmente de 20% a 60% de sólidos para la mayoría de la minería de roca dura) y cuando se depositan en el estanque de relaves, los sólidos y los líquidos se separan. En los relaves de pasta, el porcentaje de sólidos en la mezcla de relaves se incrementa mediante el uso de espesantes de pasta para producir un producto donde se produce la separación mínima de agua y sólidos y el material se deposita en un área de almacenamiento como pasta (con una consistencia similar a la pasta de dientes). Los relaves de pasta tienen la ventaja de que se recicla más agua en la planta de procesamiento y, por lo tanto, el proceso es más eficiente en agua que los relaves convencionales y hay un menor potencial de filtración. Sin embargo, el costo del espesamiento es generalmente más alto que para los relaves convencionales y los costos de bombeo para la pasta también son normalmente más altos que para los relaves convencionales, ya que normalmente se requieren bombas de desplazamiento positivo para transportar los relaves desde la planta de procesamiento hasta el área de almacenamiento. Los relaves de pasta se utilizan en varios lugares del mundo, incluida la Presa Sunrise en Australia Occidental y la Mina de oro Bulyanhulu en Tanzania.
Apilamiento secoeditar
Los relaves no tienen que almacenarse en estanques ni enviarse como lodos a océanos, ríos o arroyos. Hay un uso creciente de la práctica de desagüe de relaves utilizando filtros de vacío o presión para que los relaves puedan apilarse. Esto ahorra agua, lo que potencialmente reduce los impactos en el medio ambiente en términos de una reducción en las tasas de filtración potenciales, el espacio utilizado, deja los relaves en una disposición densa y estable y elimina la responsabilidad a largo plazo que dejan los estanques después de terminar la minería. Sin embargo, aunque hay ventajas potenciales para secar los relaves apilados, estos sistemas a menudo tienen un costo prohibitivo debido al aumento del costo de capital para comprar e instalar los sistemas de filtro y el aumento de los costos operativos (generalmente el consumo de electricidad asociado y los consumibles, como la tela filtrante) de dichos sistemas.
Almacenamiento en trabajos subterráneoseditar
Mientras que la eliminación en fosas abiertas agotadas es generalmente una operación sencilla, la eliminación en vacíos subterráneos es más compleja. Un enfoque moderno común es mezclar una cierta cantidad de relaves con agregados de desecho y cemento, creando un producto que se puede usar para rellenar huecos y rebajes subterráneos. Un término común para esto es HDPF-Relleno de pasta de Alta Densidad. El HDPF es un método de eliminación de relaves más costoso que el almacenamiento en estanques, sin embargo, tiene muchos otros beneficios, no solo ambientales, sino que puede aumentar significativamente la estabilidad de las excavaciones subterráneas al proporcionar un medio para que la tensión del suelo se transmita a través de los vacíos, en lugar de tener que pasar a su alrededor, lo que puede causar eventos sísmicos inducidos por la minería como los que se sufrieron anteriormente en el Desastre de la mina Beaconsfield.
Relaves Fluvialeseditar
Generalmente se denomina Eliminación de Relaves Fluviales RTD. En la mayoría de los entornos, que no es una práctica particularmente racional desde el punto de vista ambiental, se ha utilizado de manera significativa en el pasado, lo que ha provocado daños ambientales tan espectaculares como los causados por la Compañía Minera y Ferroviaria Mount Lyell en Tasmania hasta el río King, o el envenenamiento de la mina Panguna en la isla de Bougainville, que provocó disturbios civiles a gran escala en la isla, y el cierre definitivo de la mina.
En 2005, sólo tres minas explotadas por empresas internacionales seguían utilizando la eliminación fluvial: La mina Ok Tedi, la mina Grasberg y la mina Porgera, todas en Nueva Guinea. Este método se utiliza en estos casos debido a la actividad sísmica y los peligros de deslizamientos de tierra que hacen que otros métodos de eliminación sean poco prácticos y peligrosos.
Relaves submarinoseditar
Comúnmente conocido como STD (Eliminación de Relaves Submarinos) o DSTD (Eliminación de Relaves de Aguas Profundas). Los relaves se pueden transportar utilizando una tubería y luego descargarse para descender finalmente a las profundidades. En la práctica, no es un método ideal, ya que la proximidad a profundidades comerciales es rara. Cuando se utiliza STD, la profundidad de descarga es a menudo lo que se consideraría poco profunda, y el daño extenso al fondo marino puede resultar debido a la cobertura por el producto de los relaves. También es fundamental controlar la densidad y la temperatura del producto de relaves, para evitar que viaje largas distancias o incluso que flote hacia la superficie.
Este método es utilizado por la mina de oro en la isla de Lihir; su eliminación de residuos ha sido vista por los ecologistas como altamente dañina, mientras que los propietarios afirman que no es dañina.
fitoestabilizacióneditar
La fitoestabilización es una forma de fitorremediación que utiliza plantas hiperacumuladoras para la estabilización y contención a largo plazo de relaves, mediante el secuestro de contaminantes en el suelo cerca de las raíces. La presencia de la planta puede reducir la erosión eólica, o las raíces de la planta pueden prevenir la erosión hídrica, inmovilizar metales por adsorción o acumulación, y proporcionar una zona alrededor de las raíces donde los metales pueden precipitarse y estabilizarse. Los contaminantes se vuelven menos biodisponibles y se reduce la exposición del ganado, la vida silvestre y los seres humanos. Este enfoque puede ser especialmente útil en ambientes secos, que están sujetos a la dispersión del viento y el agua.
Diferentes metodoseditar
Se siguen realizando considerables esfuerzos e investigaciones para descubrir y refinar mejores métodos de eliminación de residuos. La investigación en la Mina de Oro de Porgera se centra en el desarrollo de un método para combinar productos de relaves con desechos gruesos de roca y lodos de desecho para crear un producto que pueda almacenarse en la superficie en vertederos o reservas de aspecto genérico. Esto permitiría que cesara el uso actual de la eliminación de desechos fluviales. Queda mucho por hacer. Sin embargo, la eliminación conjunta ha sido implementada con éxito por varios diseñadores, incluido AMEC, en, por ejemplo, la mina Elkview en Columbia Británica.