Estudio de neutralización dinámica de drenaje ácido de mina con pulpa de relave fino de planta concentradora – 2021 - Guerreros Lazo, José Luis (2021)
El proceso de neutralización dinámica de drenaje acido de mina con pulpa de relave (NDR) es un proceso de tratamiento de efluentes ácidos de la industria minera y que está al nivel de la tecnología de punta de tratamiento de efluentes ácidos industriales con lodos de alta densidad (HDS), en el primer proceso de neutralización se emplea la pulpa de relave de planta concentradora en lugar de lodos de alta densidad que emplea el segundo proceso, se ha notado en muchos casos que el relave de planta concentradora presenta mejores características que los lodos de alta densidad para el proceso de neutralización de drenaje acido de mina así como también para precipitar a los metales disueltos que presentan los drenajes ácidos de mina, sobre todo las concentraciones altas de zinc, que durante el tratamiento de neutralización deben reducirse a concentraciones por debajo de los límites máximos permisibles (LMP), la presente tesis trata sobre el estudio físico , químico y termodinámico de las características que presenta la pulpa de relave de planta concentradora frente a las características químicas que presentan los drenajes ácidos de mina durante el proceso de neutralización, con el propósito de dar explicación e identificar las propiedades más relevantes del porque el relave de planta concentradora de minerales tiene mejores condiciones técnicas y económicas para neutralizar efluentes ácidos, el estudio en marca a los yacimientos mineros de la región central del Perú y toma como muestra al efluente del Túnel Victoria y el relave de la planta concentradora Victoria - Carahuacra, se inicia con la recopilación de datos del efluente del Túnel Victoria por periodos mensuales durante los años 2018, 2019 y parte del año 2020, debido a la variabilidad del caudal y la concentración acida y de metales disueltos, para el estudio se tomó la muestra del efluente del túnel Victoria y del relave de la planta concentradora en el mes de setiembre del 2019, se realizó la caracterización del material solido del relave determinándose que el mayor potencial de neutralización del relave se encuentra en la granulometría fina (– 400 malla), el estudio químico y termodinámico definió que separar la fase solida del relave de la fase liquida y emplear secuencialmente durante el proceso de neutralización, primero la fase solida hasta agotar su potencial neutralizante y luego la fase liquidad alcalina del relave neutraliza con mayor eficiencia al drenaje acido de mina disminuyendo considerablemente el uso de cal para regular el pH final de la solución neutralizada, respecto a los metales disueltos presentes en el drenaje acido de mina, el estudio termodinámico concluyo que la fase solida del relave fino está constituida por sílice y/o cuarzo que tienen condiciones para precipitar a los coloides de hidróxidos de metales disueltos formados durante el proceso de neutralización, para el Cu, Pb y Fe en valores de pH en el rango de 6.5 a 7 el potencial zeta tiende a cero lográndose nuclear y precipitar sobre las partículas de sílice y/o cuarzo, en el caso del zinc se debe llegar a valor de pH = 9, para precipitar completamente y alcanzar concentraciones de metales disueltos por debajo de los límites máximos permisibles. Las pruebas de laboratorio corroboraron el estudio físico, químico y termodinámico realizado, también mediante las pruebas de laboratorio se determinó que la cinética del proceso de neutralización con pulpa de relave fino es rápida y está en el rango de 6 a 10 minutos, tiempo en el cual la precipitación de los metales disueltos ya es casi total teniendo concentraciones por debajo de los LMP, siendo innecesario emplear tiempos prolongados de acondicionamiento, las pruebas de laboratorio también demostraron que el empleo de cal para regular el pH de la solución neutralizada es más eficiente como lechada de cal que como solido de cal, reduciéndose grandemente el consumo de cal, los resultados del estudio y delas pruebas de laboratorio servirán como referencia para generar nuevas tecnologías de neutralización de drenaje acido de mina empleando pulpa de relave de planta concentradora como agente neutralizante y coagulante.