Desarrollo de geopolímero en base a relave de cobre para supresión de polvo en depósitos de relave de la compañía minera Cerro Negro

Abstract

El procesamiento de minerales corresponde al método para concentrar una especie de interés mediante una serie de etapas, donde están poseen procesos que generan residuos que pueden provocar un impacto medio ambiental. Uno de estos residuos se denomina relave, el cual se produce masivamente en la etapa de flotación y debe ser depositado en lugares específicos dentro de la planta: los denominados depósitos de relaves. Estos conllevan aspectos medio ambientales, donde uno de ellos corresponde la emisión de polvo. Se desarrolló con éxito un supresor de polvo geopolimérico producido a partir de relave de cobre y cal hidráulica, el cual tiene la eficiencia de reducción de polvo de 98,8% con respecto a un relave sin tratamiento. De esta forma, este supresor de polvo logra mitigar el impacto ambiental de los depósitos de relave. Para producir el geopolímero, la mezcla debe poseer una relación molar Si/Al de 3,7, además de una relación másica cal/relave de 1/4. Se encuentra que el impacto de estas variables ocurre cuando el tiempo de fraguado es de al menos 21 días, mientras que la variable de espesor de geopolimerización tiene un impacto solo en los primeros días de fraguado. Se observó que la exposición solar provoca un agrietamiento completo de las muestras geopoliméricas durante este proceso de fraguado, pero no disminuye la capacidad de supresión de polvo del geopolímero. Se ha caracterizado el geopolímero desarrollado, encontrándose que posee una resistencia a la compresión de 0,4 MPa, mientras que su dureza varía según el tipo de fraguado. Por último, de los ensayos SPLP y ABA se encuentra que el geopolímero desarrollado posee una mediana estabilización de elementos químicos y que no se tiene potencial de emisión de drenaje ácido minero respectivamente. El costo OPEX para la geopolimerización es de $ 1.900.000 por hectárea por año, mientras que para el método de aspersión de agua, utilizado actualmente en la Compañía Minera Cerro Negro, este costo asciende a $ 47.000.000 por hectárea por año. El consumo de agua es radicalmente menor en el método de geopolimerización. El costo operativo total de la implementación de geopolímero en los depósitos de relave de la Faena Minera Cerro Negro es de $ 71.700.000 por año para las 38 hectáreas estimadas de relave expuesto en faena, utilizándose el método de geopolimerización in situ como forma de aplicación industrial, el cual posee un CAPEX aproximado de $ 2.000.000.