Radiografía: Soluciones para el manejo y reaprovechamiento de relaves

(mch)Los depósitos de relaves son algunas de las estructuras más masivas construidas en el último tiempo. Sin embargo, estas construcciones están conformadas por lo que hoy entendemos como un desecho. Su envergadura también requiere de un cuidadoso trabajo de monitoreo y mantenimiento para asegurar su correcta operación, por lo que reaprovecharlos también es una oportunidad para poner en valor un enorme volumen de residuos y así evitar seguir acumulándolos.

El reaprovechamiento de relaves se ha transformado en uno de los grandes desafíos que tiene la industria minera en Chile, particularmente en la zona macro central. Además, una minería sin acumulación de estos desechos reduciría en gran medida los riesgos ambientales y sociales inherentes a la acumulación de grandes volúmenes de material.

Opciones

Para el director de la Minera Valle Central, Francisco Javier Veloso, existen dos grandes caminos para generar soluciones en el reaprovechamiento de relaves: “Por un lado, reprocesar los relaves antiguos de manera de transformar este pasivo ambiental en un activo económico. Así se puede recuperar no solamente el cobre contenido en el tranque de relave, sino también recuperar el molibdeno remanente contenido en el mismo relave”.

Otra posibilidad que es necesaria explorar, es el uso del relave propiamente tal. Hay desarrollos que buscan utilizarlos como un elemento constructivo, ya sea como un cemento de concreto de baja calidad, un material para poder generar adobe o eventualmente la generación de algún material inerte que de alguna manera pueda ser utilizado en otro proceso industrial. Este último, es tal vez es el principal desafío de innovación al cual debieran estar enfocadas, no solo las compañías mineras, sino especialmente la academia y el mundo del emprendimiento”, explica el ejecutivo.

Por otro lado, para el director de Innovación Corporativa de Fundación Chile, Andrés Mitnik, el foco para el manejo de los relaves ha estado en la recuperación de agua y la generación de relaves espesados y en pasta, “cuyo volumen es significativamente menor al de los no espesados y el agua recuperada puede ser utilizada nuevamente, disminuyendo así las necesidades de agua fresca de la operación”.

Añade que actualmente “prácticamente los relaves no se reutilizan en nada. Si bien existen soluciones técnicamente viables para transformarlos en ladrillos y áridos para construcción, ninguna alternativa ha demostrado ser económicamente viable a gran escala. Hay otras iniciativas para generar tierra fértil o estabilizarlos de modo de utilizarlo como material para los planes de cierre pero reitero que no hay experiencias exitosas”.

Tecnologías

Las nuevas tecnologías implementadas para estas soluciones también juegan un rol clave. Mitnik expresa que aquellas que se usan para planificar o caracterizar mejor el material que entra a la planta contribuyen a disminuir el volumen de relave generado por tonelada de cobre. “En ese sentido, desde modelos de bloque con inteligencia artificial hasta sensores de ley en los baldes son parte de un cúmulo de tecnologías que permiten reducir el volumen de material tratado. Por otro lado, están las ya mencionadas técnicas de espesamiento de relaves, que son un desafío en sí mismas. Estas tecnologías, sin embargo, no atacan la raíz del problema: cómo tener una minería sin relaves, ni su principal consecuencia: la acumulación de relaves, sino que sólo apuntan a generar un menor volumen, recuperar el agua contenido en los relaves y de esta manera contribuir a una mejor estabilidad física y química de los depósitos”.

De acuerdo con el académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, Brian Townley, “en reprocesamiento, las tecnologías de concentración mineral son las tradicionales, donde la mejora en procesamiento mineral puede ser de alto impacto en la viabilidad técnico-económica de recuperación de elementos de valor. Finalmente, tecnologías emergentes de elaboración de materiales geopolímeros, pudieran dar un uso masivo a materiales de relaves en su uso en obras civiles, como complemento a hormigones, que son de gran demanda  global”.

Desafíos técnicos

Townley explica que los desafíos técnicos para este proceso es rentabilizar la reutilización. “No hay relaves en Chile que pudieran ser reprocesados por elementos estratégicos o críticos, la viabilidad de reprocesar depende de las concentraciones de metales de mena tradicionales que permitirían recuperar como subproducto algunos elementos adicionales estratégicos. Para la reutilización de relaves, se requieren también cambios del marco legal, que permita dar usos civiles a estos materiales, cuando se demuestra que cumplen estándares mínimos respecto de condiciones y concentraciones máximas de elementos considerados de riesgo para la salud. También existen limitaciones dado el marco legal y calificación presente de pasivos ambientales. Finalmente, otro desafío es la depositación final del residuo restante, su encapsulamiento y cierre definitivo, bajo condiciones de estabilidad física y química, y monitoreo en el tiempo”.

En esa misma línea, Veloso argumenta que el desafío dice relación “con atreverse y buscar soluciones de punta que están muchas veces en otras industrias y aplicarlas a la minería”. Un ejemplo de ello- explicó- es lo que hace la empresa Kauel, que “monitorea con visión artificial ductos de gas y petróleo en Estados Unidos, Chile y Ecuador y esa misma tecnología se está estudiando aplicar al monitoreo de ductos de fluidos, correas transportadoras y tendidos eléctricos mineros. Eso se va a hacer a nivel de piloto en Collahuasi. En ese sentido, el sector minero tiene una tremenda oportunidad de integrar soluciones existentes, para resolver desafíos que están identificados, levantados y que estamos todos en la industria buscando una solución”.

Iniciativas

A nivel nacional se trabaja en distintas iniciativas para impulsar la industria de la transformación de relaves. Veloso explica que existe un desarrollo en tres líneas: “Hay un grupo de compañías mineras que están buscando integrar toda la información que se genera en las distintas mediciones de los tranque de relave, de manera de tener información y medición en línea de los distintos parámetros relevantes de un tranque. También, hay iniciativas que buscan la utilización de los relaves como un elemento constructivo. Para ello, BHP -por ejemplo- ha generado un proceso de innovación abierto para los efectos de buscar la utilización efectiva de los relaves en otras actividades de la economía”.

En tercer lugar hay acciones de empresas privadas, que permiten evitar la evaporación del agua de los tranques y así, minimizar el uso de aguas continentales. Un ejemplo de ello es lo realizado por la empresa LEN Ingenieros, en el tranque Las Tórtolas de Anglo American, mediante la construcción de balsas con paneles fotovoltaicos, tecnología que reduce sustantivamente la evaporación de agua de la cubeta del tranque”, culmina el director de MVC.

En el mismo contexto, Mitnik añade que “desde Fundación Chile estamos avanzando en pasos firmes con el BHP Tailings Challenge. Su objetivo es impulsar la industria de la transformación de relaves promoviendo el desarrollo de nuevas tecnologías y modelos de negocio en un marco de innovación abierta. Este es un enfoque radicalmente nuevo a este problema, ya que BHP se está abriendo al mundo para encontrar las soluciones y para esto ha puesto a disposición U$10 millones en financiamiento”.

Hoy estamos trabajando con 10 equipos alrededor del mundo, seleccionados de 150 postulaciones de 19 países, en un proceso de reducción ordenada de incertidumbre para validar en pruebas de conceptos sus innovadoras y prometedoras tecnologías de transformación de relaves con energía solar, materiales de construcción sin huella de carbono y generación de suelo de alta calidad. En base a los resultados de estos procesos, seleccionaremos los tres finalistas para su implementación piloto en ambiente controlado para luego, entregar los US$8,6 millones que permitirán escalar la solución a una faena de BHP”, agrega.

Lo más interesante de todo es que BHP no está desarrollando esto para su empresa, sino que para toda la industria minera. El enfoque de innovación abierta permite que la propiedad intelectual quede en los participantes, por lo que podrán comercializar sus soluciones con otros actores de la industria. Esto es un aliciente tremendo y es por eso que esta metodología permite que por cada dólar que invierte el mandante, el sector privado ponga entre US$4 y US$10 más, permitiéndole acceder a un presupuesto de desarrollo mucho mayor al comprometido internamente”, relata Mitnik.

Finalmente, Townley destaca que en proyectos Corfo, consorcios liderados por JRI y CodelcoTech “han logrado resultados de alto impacto, que al presente  continúan muchas de estas iniciativas privadas que lentamente han captado el interés de la mediana y gran minería en Chile. Los relaves son un problema mayor para la gran minería, las soluciones son siempre bienvenidas”.