Tratamiento de Agua Aguilas

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES MINEROS DE “MINA LAS AGUILAS”

Consorcio de Ingenieros Ejecutores Mineros S.A. - CIEMSA

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES LÍQUIDOS DE LAS ACTIVIDADES MINERO–

METALÚRGICAS.

UNIDAD MINERA “LAS AGUILAS”

MEMORIA DESCRIPTIVA

Elaborado por: Ing. Aurelio Ruelas QuispeCIP. 118640

OCUVIRI - LAMPA - PUNO

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NOVIEMBRE 2012INDICE

1. INTRODUCCIÓN..............................................................................................32. UBICACIÓN DE LA UNIDAD MINERA Y ACCESIBILIDAD.....................4

2.1.UBICACIÓN.......................................................................................................4

2.2.ACCESIBILIDAD..............................................................................................4

3. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE INFLUENCIA.........................................63.1.FISIOGRAFÍA...................................................................................................6

3.2.GEOMORFOLOGÍA.........................................................................................6

3.3.GEOLOGÍA........................................................................................................6

3.3.1. GEOLOGÍA REGIONAL........................................................................63.3.2. GEOLOGÍA LOCAL................................................................................63.4.TOPOGRAFÍA...................................................................................................7

3.5. HIDROGRAFÍA E HIDROLOGÍA...................................................................73.5.1. HIDROLOGÍA..........................................................................................7

3.5.2. AGUA SUPERFICIAL............................................................................83.5.3. AGUA SUBTERRÁNEA.........................................................................83.6.RÍO CHAQUELLA............................................................................................8

4. AGUAS DE VERTIMIENTO DE MINA A TRATAR.....................................94.1.ORIGEN.............................................................................................................9

4.2.COLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE LAS AGUAS DE MINA......................9

4.3.CAUDAL GENERADO DE LAS AGUAS DE MINA..................................10

4.4.CALIDAD DE LAS AGUAS DE MINA.........................................................11

5. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO EXISTENTE........12

TABLA Nº 4: ESPECIFICACIONES DE LAS POZAS DE TRATAMIENTO

NIVEL 4330.....................................................................................................16

6. DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO......................16

7. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE TRATAMIENTO FÍSICO

QUÍMICO.........................................................................................................18

8. EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO EXISTENTE..........20

9. CONCLUSIONES...........................................................................................23

10. RECOMENDACIONES..................................................................................23

11. ANEXOS..........................................................................................................24

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1. INTRODUCCIÓN

Consorcio de Ingenieros Ejecutores Mineros S.A. CIEMSA es una empresa minera nacional, titular de la Unidad de Producción Las Aguilas en donde va desarrollar las actividades de exploración y explotación de minerales, mediante laboreos subterráneos.

La mineralización primaria en las vetas son la Galena y Esfalerita cristalizada, calcopirita en poca proporción pero debido a que se encuentra en solución sólida con el oro péptico hay manifestaciones puntuales de alto contenido de este mineral.

Las actividades de exploración y explotación genera la ocurrencia de filtraciones de aguas las que arrastran partículas sólidas en suspensión a lo largo de las galerías desarrolladas denominadas efluentes mineros, las mismas que podrían impactar al medio ambiente, si no se toma las medidas de control y mitigación necesarias.

Los efluentes que se tienen están ubicadas en dos niveles o bocaminas denominadas:

Nivel 4330 CX-715 con un caudal promedio de 0.5 l/s, las que se vierte al riachuelo Chaquella y nivel 4369, con un caudal promedio de 0.01 l/s, las que se vierte al ambiente circundante, siendo imperceptible por su mínima cantidad de agua.

Los principales metales a ser monitoreados son el plomo, cobre, zinc, hierro y arsénico en cumplimiento de la normatividad ambiental aplicable tales como la Resolución Ministerial Nº 011-96-EM/VMM, Decreto Supremo Nº 02-2008-MINAM y el Decreto Supremo Nº 010-2010-EM.

Para el desarrollo del presente informe se el Decreto Supremo Nº 010-2010-EM, teniendo en cuenta que la Planta de tratamiento de Aguas Industriales de la Unidad Minera Las Aguilas debido a que se encuentra vigente en nuestro caso.

El sistema de tratamiento existente cumple con los límites máximos permisibles aplicables actualmente. Sin embargo, se tiene en cuenta efectuar nuevas evaluaciones en las unidades de tratamiento y procesos de operación de la planta, siempre con el fin de un mejoramiento continuo y para asegurar el cumplimiento de los nuevos límites máximos permisibles establecidos en el Decreto Supremo Nº 010-2010-EM.

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2. UBICACIÓN DE LA UNIDAD MINERA Y ACCESIBILIDAD.2.1. UBICACIÓN.

El proyecto minero “Las Aguilas” políticamente se ubica en el paraje Koripuna, en la zona denominada Ccaycho del distrito de Ocuviri, provincia de Lampa, departamento de Puno, el proyecto se encuentra entre los 4300 msnm y 4400 msnm.

Geográficamente, el área del Proyecto se ubica cerca de la localidad de Ccaycho, en el paraje Koripuna limitada por los cerros Huancarani, Choque y Pucarani, además de las quebradas Uchaiccocha y Ccellococha, y el Río Antaymarca.

2.2. ACCESIBILIDAD.

El acceso desde Lima al Proyecto es por vía aérea hasta Juliaca. Para continuar se tiene dos opciones: una por carretera asfaltada hasta Ayaviri, se prosigue por vía afirmada pasando Umachiri-Llally-Ccaycho hasta el área del Proyecto; y otra, por la carretera asfaltada Juliaca – Lampa, luego por vía afirmada Lampa-Palca-Vilavila-Ccaycho hasta el área del proyecto. La distancia y tiempo aproximado son 162.5 km (2.00 Hrs) y 106 Km (2.00 Hrs) respectivamente, sin incluir la distancia de Lima a Juliaca.

TABLA Nº 1. ACCESO DESDE LIMA AL PROYECTO.

Tramo Distancia (Km)

Tiempo (hr)

Tipo de Vía

Lima - Juliaca 1299 1.5 Aérea

Juliaca - Ayaviri 104 1.2 Asfaltada

Ayaviri-Umachiri-Llally-Ccaycho 48.5 0.8 Afirmada

Ccaycho-Proyecto 10 0.12 Afirmada

Total 1461.5 3.62

Lima-Juliaca 1299 1.5 Aerea

Juliaca – Lampa 32 0.5 Asfaltada

Lampa-Palca-Vilavila-Ccaycho 74 1.83 Afirmada

Ccaycho-Proyecto 10 0.12 Afirmada

Total 1415 3.95

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Se puede observar su ubicación en la Figura 1.

Figura Nº 1: Localización y Accesibilidad.

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C.P. Ccaycho


3. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE INFLUENCIA

El área donde se localiza la Unidad Minera “Las Aguilas” es una zona de altas mesetas y colinas que conforman el paraje de Koripuna.

3.1. FISIOGRAFÍA.

En el área del proyecto se distinguen tres Grandes Paisajes, siendo estos los siguientes:

- Gran paisaje de Planicie Aluvial

- Gran paisaje de colinas.

- Gran Paisaje de montañas.

3.2. GEOMORFOLOGÍA.

Los rasgos geomorfológicos principales están resaltados por la cordillera occidental (emplazada en casi todo el área de las zonas de Ocuviri y Ayaviri a los extremos sureste y norte del proyecto) y la amplias zonas de peneplanicies.

3.3. GEOLOGÍA.

3.3.1. GEOLOGÍA REGIONAL.

El Proyecto Minero Las Aguilas se localiza en el Cuadrángulo de Ocuviri (31-U) elaborado por el Instituto Nacional Geológico Minero y Metalúrgico – INGEMET. La región constituye una parte de la Cordillera Occidental y del Altiplano, constituido por rocas mesozoicas superpuestas al Paleozoico. Depósitos clásticos continetales y arcos volcánicos del terciario forman una cubierta en la Cordillera Occidental formando amplias plataformas y cerros que rfrman una cadena clarmaente expuesta en el ámbito del Proyecto. Este sería el armazón pelotectónico de la región.

Casi la totalidad del área está cubierta por rocas del vulcanismo terciario del Oligoceno y Mioceno. Sin embargo, existen pequeños afloramientos de formaciones más antiguas como la Formación Ayavaca, los grupos Puno, Tacaza, Palca, Sillapaca, depósitos cuaternarios e intrusivos.

3.3.2. GEOLOGÍA LOCAL.

El mapeo geológico subterráneo de los niveles 4369 y 4330 y de los afloramientos de vetas hasta ahora ubicadas en superficie demuestra que el patrón de fracturamiento principal es de rumbo NE-SW con buzamientos variables desde 45º hasta 80º mayormente hacia el NW y de elongaciones del rango de centenas de metros

Dentro de las fracturas principales se ha n emplazado las vetas con mineralización económica y han sido reconocidas hasta 100 m debajo del nivel inferior 4330.

Debido a la influencia de las diferentes alteraciones hidrotermales como la cloritización, débil silicificación y argilitización sumado al grado de fracturamiento, la roca madre en general presenta una densidad de fracturamiento variable por metro cuadrado. Es así que, la roca encajonante de la veta Úrsula y Úrsula ramal 1 que son

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estructuras brechadas y por la naturaleza de sus emplazamiento tienen “densidad alta” y se manifiesta en la consistencia moderadamente frágil de la roca.

Las vetas Ursula 1 y Ursula 2, se podría catalogar como de naturaleza de mediana densidad y de consistencia más estable debido a que se emplazan en la roca andesítica con influencia de menor argilitización y el ligero incremento de la silicificación a pesar de que el grado de fracturamiento es similiar a la roca también andesítica encajonante de la estructura brechad de veta Úrsula.

3.4. TOPOGRAFÍA.

De acuerdo a la clasificación de pendientes del Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA), basado en el Soil Survey Manual (1981) de los Estados Unidos de Norteamérica, el Proyecto cuenta con pendientes que se encuentran entre Plana a Ligeramente Inclinada y Muy Empinada.

Figura Nº 2: Zona de Mina Las Aguilas

3.5. HIDROGRAFÍA E HIDROLOGÍA

3.5.1. HIDROLOGÍA

El área del Proyecto se encuentra por encima de los 4200 msnm. Y en ella se encuentra un total de cuatro (04) micro cuencas que se agrupan en la red del río Chaquella, quien descarga en el Río Antaymarca y luego van a formar la Subcuenca de Llallimayo, donde el río Llallimayo confluye con el río Santa Rosa.

Las precipitaciones totales que presenta la micro cuenca tiene un promedio anual de 715 mm y se distribuyen de manera desigual durante el año produciéndose las mayores precipitaciones en los meses de Diciembre a Abril.

El coeficiente medio anual de escorrentía para la cuenca es de 0.23, resultando un caudal específico de 4.85 l/s/km2.

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3.5.2. AGUA SUPERFICIAL.

Las aguas superficiales del Proyecto comprenden ríos, quebradas y afloramientos de agua (bofedales temporales), que son alimentados principalmente por la precipitación pluvial de la zona. Estas aguas superficiales abastecen a las poblaciones que se encuentran a sus alrededores, tanto para consumo humano, como para las actividades de regado de pastos naturales y la ganadería de subsistencia.

3.5.3. AGUA SUBTERRÁNEA.

Se han identificado afloramientos de agua subterránea de manera natural en superficie y se ha podido establecer que la ocurrencia de estas filtraciones es principalmente dispersa y el escurrimiento es temporal principalmente por permeabilidad secundaria (fracturas) y que se incrementa en épocas de lluvia.

Las aguas que afloran por las bocaminas son desembocadas al río Chaquella y quebrada Sequeña.

3.6. RÍO CHAQUELLA

El componente principal de aguas superficiales lo constituye el río Chaquella que presenta un caudal promedio de 500 l/s entre los meses de Enero a Marzo (época de lluvia) y discurre por el área del proyecto y recibe como efluente a los riachuelos Sequeña y Lloque en la zona del Proyecto Minero y en la época de estiaje se seca totalmente, dejando en algunos tramos de su cauce sin agua, porque todas las aguas son captada para riego de pastos naturales.

El río Chaquella descarga al río Antaymarca el cual es el principal efluente del Río Llallimayo y forma el río Ramis, este último conforma la cuenca del Río Ramis, es la más grande de las cuencas aportantes al lago Titicaca con 14706 km2 de extensión.

En esta subcuenca la temperatura presenta valores mínimos y máximos mensuales de 3.8 ºC. a 9ºC y una media anual de 8.0 ºC. (Estación meteorológica de Llalli).

La precipitación pluvial se observa rangos de oscilación entre mínimas y máximas de 2.7 mm a 180 mm durante el invierno y el verano respectivamente. La precipitación total anual alcanza a 838 mm (Estación meteorológica de Llalli).La Humedad Relativa tiene rangos de mínimas y máximas de 45% y 64%, lo que podríamos decir que tiene una variación y distribución anual bastante uniforme (Estación meteorológica de Llalli).

La evaporación es uniforme en su variación y distribución anual, las mínimas y máximas se presentan entre los meses de Junio y Noviembre con valores de 97.6 y 175.4 mm (Estación meteorológica de Llalli).

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4. AGUAS DE VERTIMIENTO DE MINA A TRATAR

4.1. ORIGEN

El origen de estas aguas se debe a que en las labores subterráneas se han alterado e interceptado los cursos naturales de los acuíferos; por lo que, durante las labores se generan drenajes por las filtraciones a través de las fallas, fracturas, fisuras de masa rocosa y/o superficies sueltas; también son producto de las escorrentías superficiales.

4.2. COLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE LAS AGUAS DE MINA

Los drenajes de agua se producen en todas las labores subterráneas de mina, son captadas desde las zonas de filtración a las cunetas de las galerías, las cuales tienen una sección aproximada de 0.30 m x 0.30 m con una pendiente mínima y a veces relativamente pronunciada.

Las aguas de mina son evacuadas desde la Bocamina NV-4330 y NV 4369, cuyo caudal varía a lo largo del año y se ve influenciado por las estaciones de lluvia y de incremento de actividad minera. Durante los meses de invierno y parte de la primavera las filtraciones captadas disminuyen considerablemente.

Fotografía Nº 1. Bocamina Nivel 4330, CX-715, salida de aguas de mina.

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Fotografía Nº 2: Bocamina Nivel 4369 – Gal 230 NE, Salida de Aguas Captadas en Mina.

4.3. CAUDAL GENERADO DE LAS AGUAS DE MINA

El caudal de esta agua es variable de acuerdo a las estaciones del año, incrementándose en las épocas de primavera y verano, descendiendo en los meses de otoño e invierno, pudiendo llegar a un caudal de 3.5 l/s, de acuerdo a los monitoreos; por lo tanto, el caudal no es constante a lo largo de las estaciones del año.

TABLA Nº 2:CAUDALES AGUAS DE MINA - AÑO 2011

MesBocamina 4330

Caudal promedio l/s

Bocamina 4369Caudal promedio l/s

Enero 4.50 0.09

Febrero 5.20 0.08

Marzo 4.20 0.08

Abril 3.60 0.07

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MesBocamina 4330

Caudal promedio l/s

Bocamina 4369Caudal promedio l/s

Mayo 2.20 0.06

Junio 1.50 0.06

Julio 1.00 0.05

Agosto 1.50 0.04

Setiembre 0.33 0.04

Octubre 0.40 0.02

Noviembre 0.33 0.03

Diciembre 1.50 0.04

Fuente: Elaboración Propia – CIEMSA

4.4. CALIDAD DE LAS AGUAS DE MINA

De acuerdo a los registros de los monitoreos trimestrales del 2012 (Ver Anexo 1), se puede afirmar que los parámetros potencial de contaminación son: Zinc, Plomo y Cadmio.En la Tabla 2 se presentan las muestras 1, 2 y 3, las que se tomaron para la parte experimental del presente estudio, corresponden al agua de mina antes de su ingreso a la planta de tratamiento. Se puede apreciar que en promedio son aguas neutras.

TABLA Nº 3: CALIDAD DEL AGUA DE MINA.

Nº pH Arsénico mg/L

Plomomg/L

Zincmg/L

Cobremg/L

Hierromg/L

Cadmio mg/l

Cromo mg/l

PME - 01

1er Trim. 2012 7.701 0.0002 0.217 5.11 0.057 0.089 0.546 <0.01

PME - 02

1er Trim. 2012 8.35 0.0067 0.028 0.83 <0.006 0.004 0.018 <0.01

2do Trim. 2012 8.30 <0.002 0.036 0.539 0.02 0.02 0.024 <0.005

D. S. Nº 010 – 2010 - EM

6 -9 0,080 0,16 1,2 0,4 1,6 0.040 0.080

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5. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO EXISTENTE

El objetivo de la planta de tratamiento es para eliminar los iones metálicos presentes y partículas en suspensión del efluente minero Bocamina Nivel-4330 y Bocamina Nivel 4369, que puedan contener elementos contaminantes que impacten al río Chaquella, cuerpo receptor.

Por ello se da tratamiento a las aguas de mina, mediante tratamiento físico previo luego regulación del ph y adición de floculantes para la precipitación en pozas de sedimentación o decantación. Se cuenta 06 pozas de tratamiento físico químico en Bocamina del Niyel 4330 y 2 pozas de tratamiento en Bocamina del Nivel 4369.

El caudal de llegada hacia las pozas de tratamiento de las aguas provenientes de interior mina en la Bocamina 4330 varía entre 0.30 l/s a 4.50 l/s y en la Bocamina 4369 varía entre 0.02 l/s a 0.09 l/s.

El procedimiento consiste sedimentar y aplicar el tratamiento físico químico en las pozas que se encuentran ubicadas en superficie, mediante la adición de hidróxido de sodio, para formar hidróxidos metálicos pesados, los que son insolubles en el agua, luego se adiciona el reactivo Magnafloc M-351, que atrae las partículas en suspensión no sedimentables para formar flóculos que tengan capacidad de precipitación en las pozas sedimentadoras.

Los lodos que se acumulan en el fondo de las pozas son limpiados cuatros veces al año en forma manual o con apoyo de una bomba de lodos y son trasladados a las canchas de desmonte para el secado y encapsulado.

Fotografía 3: Vista panorámica de ubicación de la descarga de los efluentes al río Chaquella.

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Punto descarga en el Rio Chaquella

Pozas de tratamientoBocamina Nv 4330

Pozas de tratamiento Bocamina Nv 4369

RIOCHAQUELLA


Fotografía 4: Pozas de tratamiento de Bocamina del Nivel 4330.

Fotografía 5: Pozas de tratamiento en Bocamina del Nivel 4369.

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TABLA Nº 4: ESPECIFICACIONES DE LAS POZAS DE TRATAMIENTO NIVEL 4330.

DENOMINACIONANCHO

m.LARGO

m.PROF

m.VOLUMEN

m3CAUDAL

L/STIEMPO

RESIDENCIA HR.POZA 1 4,3 4,4 1,9 35,95 3,5 2,85POZA 2 4,3 4,4 1,9 35,95 3,5 2,85POZA 3 4,3 4,4 1,9 35,95 3,5 2,85POZA 4 3,3 3,4 1,8 20,20 3,5 1,60POZA 5 3,7 3,7 1,8 24,64 3,5 1,96POZA 6 3,8 3,6 1,8 24,62 3,5 1,95

VOLUMEN TOTAL 177,31 8,56

TABLA Nº 5: ESPECIFICACIONES DE LAS POZAS DE TRATAMIENTO NIVEL 4369

DENOMINACIONANCHO

m.LARGO m.

PROF m.

VOLUMEN m3

CAUDAL L/S

TIEMPO RESIDENCIA HR.

POZA 1 2,3 4,3 1,8 17,80 0,04 123,63POZA 2 2,5 6,5 1,3 21,13 0,04 146,70

VOLUMEN TOTAL 38,93 270,33

6. DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO

Las pozas de tratamiento tienen la finalidad de reducir la velocidad del agua mediante el estancamiento, modificar el pH mediante la adición del Hidróxido de Sodio y favorecer formación de hidróxidos metálicos insolubles y formar flóculos pesados mediante la adición del reactivo floculante Magnafloc M-351.Los cuales se hunden en el fondo de las pozas y se logra reducir los contenidos metálicos contaminantes.

6.1. TRATAMIENTO EN POZAS DE SEDIMENTACIÓN EN BOCAMINA NIVEL 4369.

Consiste en un conjunto de 02 pozas de sedimentación, construidas con concreto ciclopeo, por que el caudal promedio a tratar es de 0.04 l/s, lo cual es suficiente para cumplir con el objetivo del tratamiento. Se realiza el tratamiento físico-químico con hidróxido de sodio y floculante para permitir la remoción de sólidos y metales disueltos.

Los sólidos o lodos formados se limpian en forma manual y son llevados en la cancha de desmonte para su secado y encapsulado.

Las aguas después del tratamiento en las pozas son descargadas al rio Chaquella cuerpo receptor.

TABLA Nº 6: PARÁMETROS DE OPERACIÓN

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POZAS DE TRATAMIENTO DE EFLUENTE MINERO BOCAMINA NIVEL 4369 GAL 230

Caudal promedio a tratar 0.04 l/s

Volumen total de las pozas 38.93 m3

Dosis de NaOH cc/min

Dosis de Floculante (Magnafloc M-351) 20 cc/min

Concentración de NaOH 12 %

Concentración de Floculante 0.5 g/L

pH de ingreso a la planta 6.5 – 7.0

pH de salida de la planta 8.5 – 9.0

Tiempo de residencia total 270.33 horas

6.2. TRATAMIENTO EN POZAS DE TRATAMIENTO EN BOCAMINA DEL NIVEL 4330.

Este conjunto de pozas de tratamiento consta de 06 pozas recubiertas con concreto ciclópeo. En este conjunto de pozas es donde se realiza el tratamiento físico-químico con hidróxido de sodio y floculante, permitiendo se esta manera la remoción de sólidos y metales disueltos.

Los sólidos sedimentados se limpia en forma manual o con bomba de lodos, cada 3 meses o cuando se llene las 3/4 partes de la altura de las pozas; los sedimentos removidos son evacuados a la cancha de desmontes para el secado, disposición final y encapsulamiento.

Están conformados por seis (06) pozas, cuyas dimensiones se muestran en las tabla Nº 4.

TABLA Nº 7: PARÁMETROS DE OPERACIÓN POZAS DE TRATAMIENTO DE EFLUENTE MINERO BOCAMINA NIVEL 4330 CX

715

Caudal promedio a tratar 3.5 l/s

Volumen total de las pozas 177 m3

Dosis de NaOH 75 cc/min

Dosis de Floculante (Magnafloc M-351) 120 cc/min

Concentración de NaOH 12 %

Concentración de Floculante 0.5 g/L

pH de ingreso a la planta 6.5 – 7.0

pH de salida de la planta 8.5 – 9.0

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AGUA DE MINA

OXIDACIÓN Fe+2 Fe+3

NEUTRALIZACION (Fe+3, Al, Cu, Zn, Pb...)

FLOCULACIÓN (Empleada para asegurar precipitación)

SEDIMENTACION

DESCARGA AL RÍO


Tiempo de residencia total 8.56 horas

7. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE TRATAMIENTO FÍSICO QUÍMICO.

Adicionalmente al tratamiento físico de sedimentación por precipitación de las partículas en suspensión, el agua residual a tratar contiene partículas disueltas e iones que requieren de la adición de compuestos químicos para su remoción y así no alterar las características del cuerpo receptor.

7.1. ADICIÓN DE NAOH: Las aguas que ingresan a la planta reciben una dosificación de hidróxido de sodio al 12% a razón de 75 cc/min que actúa como agente modificador de pH y formador de hidróxidos metálicos, se agrega puntualmente a la salida de la bocamina.

La solución se homogeniza en el recorrido que pasa por los canales antes del ingreso a las pozas de tratamiento en forma natural, formando precipitados de hidróxidos metálicos insolubles de color marrón oscuro

La solución es preparada en un tanque de mezcla de 210 litros, mediante una dosificación y agitación manual. La dosis se gradúa teniendo en cuenta que a la salida de la planta el pH debe encontrarse en un rango de 7 a 9.

7.2. ADICIÓN DE FLOCULANTE (MAGNAFLOC M-351):La adición de un reactivo llamado floculante Magnafloc M-351, promueve la formación del flóculos de hidróxido metálico desestabilizadas en microflóculos y después en los flóculos más grandes. Para este proceso es importante factores, el tiempo y el pH. El incremento del tiempo de residencia aumenta la probabilidad de que las partículas se junten. La solución de floculante se agrega al ingreso de la Poza N°1 de sedimentación. Para

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la preparación de la solución de floculante se disuelve aproximadamente 20 gr por día en un volumen de 420 litros, dicho procedimiento se realiza manualmente en contenedores metálicos de 210 litros.

7.3. FUNDAMENTO DE LA PRECIPITACIÓN DE HIDRÓXIDOS METÁLICOSEl método usado común para eliminar los iones metálicos, es precipitar el ion como hidróxido metálico. El proceso se realiza elevando el pH del agua a un valor alrededor de 9.

Elevando el pH de la solución con un reactivo alcalino común tal como el hidróxido del sodio (soda cáustica), los compuestos metálicos se convierten en hidróxidos insolubles y son precipitados en la solución mediante la adición de floculante Magnafloc M-351.

Figura Nº 3. Curvas de concentración.

Aquí se muestra la curva de solubilidad de los metales, que muestra la solubilidad de los hidróxidos metálicos en relación con el pH.

El plomo a un pH de 9.8, tiene una solubilidad de 8 mg/L y a un pH de 8.6 la solubilidad es de 100 mg/l.

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El cobre: A un pH de 6.0, tiene una solubilidad de 18 mg/l y en un pH de 8.0 la solubilidad es 0.05 mg/l.

El níquel tiene una curva similar pero ocurre en 3 puntos de pH más altos. Es decir, en un pH de 8.0 el níquel (Ni) tiene una solubilidad de 70 mg/l y en un pH de 10.2 la solubilidad es 0.1 mg/l.

El cromo y zinc son anfhotéricos, o sea que son solubles en las condiciones alcalinas y ácidas. El cromo alcanza su menor solubilidad teórica de 0.08 mg/l a un pH de 7.5.

Si el cromo y el níquel están presentes en una misma solución, debe ser elegido un mismo valor de pH que precipite ambos iones, por ello es común utilizar un pH de 9.0 - 9.5 para precipitar ambos metales.

7.4. HIDRÓXIDOS

Hidróxido de aluminio : Al(OH)3 Al3+ + (OH-)3

Hidróxido de hierro (III) : Fe(OH)3 Fe3+ + (OH-)3

Hidróxido de hierro (II) : Fe(OH)2 Fe2+ + (OH-)2

Hidróxido de manganeso (II) : Mn(OH)2 Mn2+ + (OH-)2

Hidróxido de cinc : Zn(OH)2 Zn2+ + (OH-)2

Hidróxido de plata : AgOH Ag+ + OH-

8. EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO EXISTENTE

Para verificar si los procesos actuales de tratamiento vienen cumpliendo con la no afectación del cuerpo receptor del río Chaquella, se efectúan monitoreos periódicos trimestrales de los cuales se puede observar que sin ningún tratamiento previo usualmente el agua de mina cumpliría con los Límites máximos Permisibles de Efluentes Minero Metalúrgicas. Sin embargo, en algunos monitoreos se observan incrementos sobre todo en los valores del plomo, cadmio y zinc. A continuación, se presenta un detalle de dichos análisis en las situaciones críticas.

8.1. PARTE EXPERIMENTAL

En la Tabla 4 se presentan las muestras 1, 2 y 3 que corresponden al agua de mina antes de su ingreso a la planta de tratamiento. Habiéndose seleccionado aquellos monitoreos en los que el afluente excede algunos parámetros.

Se puede apreciar que las muestras tiene un pH promedio de 7, y su contenido metálico en mg/L, asimismo la norma Peruana RM-011-96-EM/VMM, de los Límites máximos Permisibles de Efluentes Minero Metalúrgicas.

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Podemos apreciar que el Zn principalmente, sobrepasa los límites máximos permisibles de 3 mg/L, y es el punto de principal atención de nuestro estudio.

TABLA Nº 8: PH Y METALES DISUELTOS ANTES DEL TRATAMIENTO.

Nº MUESTRA pHArsénico

mg/LPlomomg/L

Zincmg/L

Cobremg/L

Hierromg/L

Muestra 1 7.61 0.002 0.09 10.91 0.03 0.38

Muestra 2 7.00 0.06 0.005 29.54 0.04 0.028

Muestra 3 7.95 0.002 0.02 3.47 0.02 0.02

RM-011-96-EM/VMM

6 – 9 1 0.40 3 1 2

D.S. 010-2010-MINAM

6 - 9 0.1 0.2 1.5 0.5 2

Figura Nº 4: Contenido metálico antes del tratamiento – Agua de bocamina

Ph As Pb Zn Cu Fe0

5

10

15

20

25

30

35

Muestra 1 muestra 2 Muestra 3

CONTENIDO METÁLICO (MG/L)

Luego del proceso de adición de hidróxido de sodio en una concentración al 12% a razón de 140 cc/min se forman precipitados de hidróxidos metálicos insolubles de color marrón oscuro; y de la adición del floculante Magnafloc M-351, el agua pasa por un proceso de decantación de floculos, luego del cual se vierte al río Chaquella.

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Los resultados de los análisis efectuados al agua de mina tratada, de acuerdo a los procesos evaluados en el presente informe se muestran a continuación:

TABLA Nº 9: PH Y METALES DISUELTOS DESPUÉS DE TRATAMIENTO(ANTES DE LA DESCARGA AL RÍO PARATIA)

Nº Ph Arsénico mg/L

Plomomg/L

Zincmg/L

Cobremg/L

Hierromg/L

Muestra 4 9.2 <0.0005 <0.02 <0.02 <0.02 <0.02

Muestra 5 9.5 0.002 <0.02 <0.02 <0.02 <0.02

Muestra 6 10.35 <0.001 <0.02 <0.003 <0.003 <0.008

RM-011-96-EM/VMM 6 - 9 1 0.40 3 1 2

D.S. 010-2010-MINAM

6 - 9 0.1 0.2 1.5 0.5 2

Se observa que los resultados obtenidos, que el sistema de tratamiento realiza un trabajo efectivo ya que el vertimiento minero cumple todos los límites máximos permisibles. Sin embargo, se presenta un ligero incremento en la alcalinidad del vertimiento, esto debido a que incrementado el pH del agua se logra reducir el contenido metálico del efluente, permitiendo cumplir con los estándares de calidad de aguas. Es de resaltar que este inconveniente presentado en este análisis será corregido ajustando la cantidad exactamente necesaria para que el de hidróxido de sodio cumpla con su función, esto se logrará teniendo un control estricto entre la cantidad de reactivo adicionado y el caudal a tratar.

Figura Nº 5: Contenido metálico después del tratamiento

Ph As Pb Zn Cu Fe0

2

4

6

8

10

12

Muestra 4 Muestra 5 Muestra 6

CONTENIDO METALICO DESPUES DE TRATAMIENTO (mg/L)

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En el último monitoreo se puede observar claramente que el tratamiento aplicado al agua de mina es efectivo y que se logra el cumplimiento de los nuevos límites señalados en el Decreto Supremo Nº 010-2010-MINAM, con excepción del parámetro correspondiente al Zinc total.

9. CONCLUSIONES

- De acuerdo a los resultados de los monitoreos se concluye que el sistema de tratamiento existente permite cumplir con los límites máximos permisibles aplicables a los efluentes, generados por la actividad minera de la Bocamina Nivel - 4330 y Nivel - 4369 de la unidad Minera Las Aguilas.

- Se deberán tomar las medidas apropiadas para el cumplimiento de la nueva normatividad aprobada por Decreto Supremo Nº 010-2010-MINAM.

10. RECOMENDACIONES

- Para la adecuación a los límites máximo permisibles para la descarga de efluentes líquidos establecidos en el Decreto Supremo Nº 010-2010-MINAM, se deberá tener en cuenta las siguientes acciones:

Efectuar una evaluación de los Dosis Óptima de los reactivos empleados en el proceso de tratamiento (Hidróxido de sodio y el Magnafloc M-351) la cual deberá ser considerada dentro del Manual de Operación y Mantenimiento de la planta de tratamiento.

Mejorar el proceso de elaboración de las soluciones empleadas, mejorar la dosificación e incluir una unidad de mezcla rápida de los reactivos químicos.

Se deberá capacitar al personal que opera las plantas en la mejora de la dosificación de cal y medición de caudales con las estructuras propuestas.

Mejorar los sistemas de ingreso y salida; mediante la instalación de vertederos para la medición de caudales de ingreso para poder evaluar correctamente y de manera optima, el funcionamiento del sistema.

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11. ANEXOS

Plano de ubicación del sistema de Tratamiento de efluentes de mina Las Aguilas.

Plano de diseño del sistema de Tratamiento de efluentes de Mina Las Aguilas

Diagrama de ubicación de los puntos de monitoreo de las aguas residuales antes y después de tratamiento.

Fotografías toma de muestras antes y después de tratamiento.

Certificados de laboratorio J.Ramón del Perú, el que se encuentra acreditado por Indecopi, de los análisis realizados en periódicos en 2012.

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