Estudio de optimización del sistema de tratamiento de las aguas ácidas de un efluente minero

Abstract

Actualmente, el efluente minero corresponde a la descarga del túnel Pucará de la ex Unidad Minera Goyllarisquizga que fue un yacimiento de carbón explotado por la ex empresa Cerro de Pasco Corporation a partir del año 1907 hasta 1979; luego esta unidad fue explotada por la ex empresa estatal CENTROMIN Perú hasta 1993, cuando se dejó de operar por haberse agotado las reservas. El minado de carbón se realizó utilizando los métodos de cámaras y pilares (hasta 1930), minados Longwall (hasta 1971) y el método de tajo abierto hasta 1993. El túnel Pucará tiene aprox. 2 km de longitud y desde su inicio se ha utilizado para descargar las aguas hacia la cuenca del río Ushogoya, además de ser la principal vía acceso y extracción de carbón. En los últimos años (2000) se ha pretendido cerrar dicho túnel con un tapón hermético, sin resultados positivos; es decir, el mencionado túnel continúa drenando agua ácida con un caudal desde 29 hasta 30 l/s. En la actualidad, las aguas ácidas del efluente minero son tratadas utilizando un sistema de tratamiento básico de neutralización, oxidación y precipitación usando como reactivos el hidróxido de calcio y el floculante FLOPAM JC 7029. Cabe indicar que los productos generados por el sistema básico alcanzan volúmenes altos de lodo desde 9 hasta 10 TM/d, los cuales son de difícil manejo y disposición de almacenamiento. En esta tesis se propone una mejora del actual sistema de tratamiento de aguas ácidas de este efluente minero, y con la finalidad de solucionar el problema principal que es la alta generación de lodo; y para ello se realizó: primero, ensayos de laboratorio con vasos de precipitado para determinar el tipo de floculante óptimo; segundo, mediante pruebas de jarras se determinó la concentración y dosificación óptima de los reactivos (cal y floculante), así como también los parámetros de floculación y sedimentación. Por último, se realizaron el cálculo y diseño preliminar de los procesos de aereación, neutralización, oxidación y sedimentación empleando data experimental.

Currently, the mining effluent corresponds to the discharge of the Pucara tunnel of the Ex Unidad Minera Goyllarisquizga than was a coal deposit, which was exploited by the former company Cerro de Pasco Corporation from 1907 to 1979,then was exploited by the state company CENTROMIN PERU until 1993. This year ceased to operate because the reserves got finished. Coal mining was carried out using the chambers and pillars method’s (until 1930), the Longwall mines (until 1971) and the open pit method until 1993. The Pucara tunnel is approximately 2 km long and since its inception it has been used to discharge the waters to the Ushogoya river basin, also the main access and extraction path for coal. In the last years (2000) it has been tried to close the tunnel with a hermetic plug, without positive results. This means that the tunnel continues draining acidic water, with a flow of approximately 30 l/s. Currently, the acid waters of the mining effluent are treated using a basic neutralization and precipitation treatment system and as reagents lime and flocculant to FLOPAM JC 7029. The products generated by the basic system reached relatively high volumes of sludge since 9 for 10 MT per day, which are difficult to handle and storage arrangement. In this thesis we will propose and improvement of the current acid water treatment system of mining efluent, to solve the main problem which is the high volume of sludge generated. Because of that we are going to proceed: first, by laboratory tests to determine the optimum flocculant: second, by jar tests we will determine the optimum concentration and rate of the reagents (lime and flocculant), as well as the flocculation and sedimentation parameters. Finally, the preliminary calculus and design of the aeration process, neutralization, oxidation and sedimentation base on the results we got in the laboratory.