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Prevención del drenaje ácido – tecnología de microencapsulamiento

por Felipe Saavedra, Investigador en Gestión de Relaves, Efluentes y Drenaje Ácido, Área de Sostenibilidad, SMI-ICE-Chile
Publicado el 13 de febrero 2020

(English below)

Entrevista con Felipe Saavedra

El drenaje ácido de minas (DAM) es algo que la industria minera a nivel global debe enfrentar. Los desafíos que presenta en materia de sostenibilidad ambiental y de recursos hídricos aún no han sido resueltos y deberán ser manejados hoy en miras a una minería sostenible a futuro. El Centro de Excelencia en Chile del Sustainable Minerals Institute de la Universidad de Queensland (SMI-ICE-Chile) está trabajando en un proyecto piloto con tecnologías de microencapsulamento de partículas para prevenir el drenaje ácido de minas.

La misión de SMI-ICE-Chile es desarrollar investigación innovadora y tecnologías para resolver los desafíos y retos que enfrenta el sector minero. Este proyecto, financiado en parte por Fundación Copec-UC es muy importante para el Centro, ya que permitirá continuar con el desarrollo de la tecnología de prevención de DAM lo cual impactaría a la industria entera. Felipe Saavedra, líder del proyecto e investigador en SMI-ICE-Chile responde algunas preguntas sobre el proyecto.

¿Qué es el DAM y qué lo genera?

En el escenario actual, uno de los mayores problemas ambientales son los DAM que se generan a partir de faenas mineras (abandonadas, cerradas y activas) y que se caracterizan por su bajo pH, elevadas concentraciones de metales/metaloides y sulfato en solución. Esta alta reactividad, complejidad de la composición química y toxicidad, convierte a los DAM en uno de los mayores problemas ambientales actuales.

¿Y qué contempla el proyecto de tecnología de microencapsulamiento?

Este proyecto nace de mi tesis de doctorado en la Univ. de Queensland donde quise mejorar la estabilidad geoquímica de relaves de plomo y zinc. El proyecto continuará con el desarrollo de la tecnología de microencapsulamiento, la cual previene la generación de drenaje acido de mina. Esto se logra con una solución química de bajo costo, la cual puede ser aplicada en arenas y lamas de relave; botaderos de estériles y ripios de lixiviación; paredes de mina y túneles con potencial de generar DAM. Para llevar a cabo la próxima etapa del proyecto, buscamos a una empresa minera socia para realizar las pruebas piloto en un ambiente real.

¿Cuál es la expectativa de impacto en la industria? 

Se estima que la incorporación de la tecnología de microencapsulamiento a la industria minera podría disminuir significativamente los costos económicos asociados a las medidas de tratamiento de DAM en la operación y en el cierre de la mina, ya que previene la formación de DAM, presentando significativas ventajas en comparación a las tecnologías actuales.

Al finalizar este proyecto, se espera continuar con el escalamiento de la tecnología a través de pruebas a escala industrial en operaciones mineras chilenas. Lo cual permitirá asegurar la calidad de las aguas en fase operacional y principalmente en fase de cierre, y diseñar e implementar un sistema integrado de tratamiento de aguas ácidas o de contacto de bajo costo de instalación y de operación con base en la prevención de la generación de DAM.

Figura 1. Drenajes de mina provenientes de la Mina Chiflón del Diablo, Lota Región del Biobío (Fuente: https://sabes.cl/2018/08/17/esta-hermosa-playa-lota-estaria-siendo-contaminada-residuos-chiflon-del-diablo/)

Figura 2. Drenaje de mina, Región del Biobío, Chile (Source: Iván Ñancucheo).

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Interview with Felipe Saavedra

Acid mine drainage (AMD) is something the global mining industry must face. The challenges that it presents regarding environmental and water resource sustainability have yet to be resolved and must be handled today, looking toward a sustainable mining future. The Centre of Excellence in Chile from the Sustainable Minerals Institute, University of Queensland (SMI-ICE-Chile) is working on a pilot project to prevent acid mine drainage through particle microencapsulation technology.

SMI-ICE-Chile’s mission is to develop innovative research and technologies to solve the challenges faced by the mining sector. This project, co-financed by Fundación Copec-UC, is very important for the Centre since it will allow to continue the development of AMD preventive technology, which could have impacts on the entire industry. Felipe Saavedra, project lead and researcher at SMI-ICE-Chile answers some questions about the project.

What is AMD and what generates it?  

In the current scenario, one of the primary environmental problems is AMD generated from mine sites (abandoned, closed and active), which are characterized by a low pH, elevated concentrations of metals/metalloids and sulphate in solution. Their high reactivity, complexity of the chemical composition, and toxicity make AMD into one of the worse environmental issues today.

What does the microencapsulation technology project entail? 

This project emerges from my PhD thesis at the Univ. of Queensland where I wanted to improve the geochemical stability of lead and zinc tailings. This project continues with the development of microencapsulation technology to prevents the generation of acid mine drainage. This is achieved by using a low-cost chemical solution, which can be applied in tailings sands and fines; waste rock dumps and leach pads; mine walls and tunnels with the potential of generating AMD. For the next stage of the project, we are looking for a mining company partner to carry out pilot testing in a real environment.

What is the expectation regarding its impact to the industry? 

It is estimated that the adoption of microencapsulation technology by the mining industry could dramatically decrease economic costs associated with current AMD treatment measures during operation and mine closure, since it prevents the formation of AMD, presenting significant advantages when compared to technologies used today.

When this project is completed, we hope to continue scaling the technology through industrial scale testing at Chilean mining operations. This will allow us to ensure the quality of water at the operational phase and, more so, for the closure phase, and design and implement an integrated acid or contact water treatment system with low costs of installation and operation based on the prevention of AMD generation.

Photo 1. Mine drainage from Mina Chiflón del Diablo, Lota, Biobío Region, Chile  (Source: https://sabes.cl/2018/08/17/esta-hermosa-playa-lota-estaria-siendo-contaminada-residuos-chiflon-del-diablo/)

Photo 2. Mine drainage, Biobío Region, Chile (Source: Iván Ñancucheo).