Revista de Medio Ambiente y Mineria

En la industria minera como fuente de energía renovable

Resumen En la industria minera, donde la operación de equipos consume una gran cantidad de energía, se utilizan ampliamente equipos impulsados por diésel debido a su versatilidad, capacidad de carga y adaptabilidad a diversas condiciones de terreno. Sin embargo, estos equipos tienen un alto consumo de diésel y emiten gases de efecto invernadero, especialmente monóxido de carbono. Este trabajo explora el potencial del hidrógeno como una alternativa más ecológica en los motores diésel utilizados en la minería, con el objetivo de reducir el impacto ambiental asociado a los combustibles derivados del petróleo. Se discute el consumo de energía de camiones diésel en la minería, así como las emisiones de gases contaminantes. Además, se abordan las tecnologías de producción de hidrógeno, sus ventajas en cantidades controladas y los desafíos en producción, almacenamiento y costos. Se destaca el "hidrógeno verde", producido sin emisiones de carbono, como una prometedora alternativa para descarbonizar las operaciones mineras, ya sean a cielo abierto o subterráneas.

Abstract In the mining industry, where the operation of equipment consumes a large amount of energy, diesel-powered equipment is widely used because of its versatility, load capacity and adaptability to diverse terrain conditions. However, this equipment has a high diesel consumption and emits greenhouse gases, especially carbon monoxide. This paper explores the potential of hydrogen as a greener alternative to diesel engines used in mining, with the aim of reducing the environmental impact associated with petroleum-based fuels. The energy consumption of diesel trucks in mining is discussed, as well as the emissions of polluting gases. In addition, hydrogen production technologies, its advantages in controlled quantities and the challenges in production, storage and costs are addressed. Green hydrogen", produced without carbon emissions, is highlighted as a promising alternative to decarbonize mining operations, whether open pit or subway.

Aplicación de tratamientos pasivos en la remediación de efluentes de labores mineras abandonadas ubicadas a elevadas altitudes

Resumen En áreas de laboreo minero antiguo se encuentran emplazadas una serie de estructuras e instalaciones mineras en abandono, también conocidas como pasivos ambientales mineros (PAM), que en la actualidad constituyen fuentes de contaminación, principalmente por la movilización de carga metálica en sus drenajes ácidos producidos por la oxidación de sulfuros. Los mismos que impactan negativamente sobre el suelo, agua y flora circundante. Los drenajes que se generan en estas instalaciones mineras abandonadas pueden generar una serie de alteraciones al medioambiente y principalmente en la calidad de las aguas superficiales y subterráneas. Esta problemática se agudiza más cuando estas instalaciones se encuentran ubicadas a cotas superiores a los 4000 metros de altitud, más aún si son zonas de recarga en la parte alta de las cuencas hidrográficas. Para revertir esta problemática se hace imprescindible desarrollar metodologías que permitan remediar estos drenajes mediante técnicas de bajo consumo de reactivos y de energía como los sistemas de tratamiento pasivos. En la actualidad Perú cuenta con legislación de cierre de pasivos ambientales mineros y con un inventario de más de 8000 PAM conformados por Bocaminas, Depósitos de Relaves, Depósitos de Desmonte de Mina, Restos de Instalaciones de Procesamiento y otros, que han sido generados por la antiguas explotaciones mineras cuya remediación en la actualidad está a cargo del estado. En este trabajo se presenta una metodología para realizar una adecuada caracterización de estos drenajes, que permita elegir el sistema de tratamiento pasivo más apropiado para remediar los drenajes ácidos de dos Bocaminas del laboreo subterráneo que se encuentran abandonadas y que están ubicadas en la Sierra Central del País. Para el dimensionado del sistema de tratamiento pasivo se tiene en cuenta principalmente el caudal y la caracterización geoquímica de los drenajes en función a la acidez protónica debido al pH y la acidez mineral debido a la carga metálica presente en el drenaje, además de los requerimientos normativos vigentes, como los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) y los Límites Máximos Permisibles (LMP) exigibles por la legislación minero-ambiental en el caso de Perú.

Abstract A number of abandoned mining structures and facilities, also known as mining environmental liabilities (PAM), are located in areas of old mine workings and are currently sources of contamination, mainly due to the mobilization of metallic cargo in their acidic drainage produced by the oxidation of sulfides. These have a negative impact on the soil, water and surrounding flora. Drainage generated in these abandoned mining facilities can generate a series of environmental alterations, mainly in the quality of surface and groundwater. This problem is even more acute when these facilities are located at altitudes above 4000 meters, especially if they are recharge areas in the upper part of the river basins. To reverse this problem, it is essential to develop methodologies to remediate these drains using low reagent and energy consumption techniques such as passive treatment systems. Peru currently has legislation for the closure of mining environmental liabilities and an inventory of more than 8,000 PAM made up of tailings dams, tailings deposits, mine waste dumps, remains of processing facilities and others, which have been generated by former mining operations and whose remediation is currently the responsibility of the state. This work presents a methodology to carry out an adequate characterization of these drainages, which allows choosing the most appropriate passive treatment system to remediate the acid drainages of two abandoned subway workings located in the Central Highlands of the country. For the sizing of the passive treatment system, the flow and the geochemical characterization of the drainage are mainly taken into account in terms of proton acidity due to pH and mineral acidity due to the metallic load present in the drainage, in addition to the current regulatory requirements, such as the Environmental Quality Standards (EQS) and the Maximum Permissible Limits (MPL) required by the mining-environmental legislation in the case of Peru.

Estudio de factibilidad técnica de un túnel de vialidad para comunicar las zonas central y sud de la ciudad de Oruro

Resumen La población de la zona sud de la ciudad de Oruro ha tenido un crecimiento notable en las tres últimas décadas, tal es asÍ que en la actualidad aproximadamente un tercio de la población orureña habita en esta zona. La mayorÍa de los centros de abasto, centros educativos, bancos, oficinas de instituciones que ofrecen servicios básicos, servicios profesionales y otros se encuentran en la zona central de la ciudad de Oruro. Este hecho genera que un flujo importante de personas se traslade desde la zona sud hasta la zona central y viceversa. Si bien la cantidad de medios de transporte entre estas zonas ha crecido considerablemente, el flujo vehicular se ha hecho pesado, lento y difÍcil. En consecuencia, es latente la necesidad de incrementar las vÍas de acceso entre la zona central y la zona sud de la ciudad. Desde hace veinte o más años diferentes autoridades de la ciudad (alcaldes, gobernadores y otros) han expresado que la construcción de un túnel entre la zona central y la zona sud a través de la serranÍa que delimita ambas zonas permitiría superar las dificultades anotadas anteriormente. Sin embargo, hasta la fecha ninguna institución cuenta con un proyecto que permita establecer con bastante aproximación la factibilidad técnica del mencionado túnel. Por tanto, un proyecto de factibilidad técnica de dicho túnel permitirá que las autoridades de la ciudad puedan considerar esta alternativa en la toma de decisiones para superar el grave problema del flujo vehicular entre la zona central y la zona sud de la ciudad de Oruro.

Abstract The population of the southern part of the city of Oruro has had a remarkable growth in the last three decades, so much so that currently approximately one third of the Oruro population lives in this area. Most of the supply centers, educational centers, banks, offices of institutions that offer basic services, professional services and others are located in the central area of the city of Oruro. This fact generates that a significant flow of people moves from the south to the central zone and vice versa. Although the amount of means of transport between these areas has grown considerably, the vehicular flow has become heavy, slow and difficult. Consequently, there is a latent need to increase the access roads between the central and southern areas of the city. For twenty or more years different city authorities (mayors, prefects and others) have expressed that the construction of a tunnel between the central zone and the southern zone through the mountain that delimits both zones would allow overcoming the difficulties noted above. However, to date no institution has a project that allows to establish with sufficient approximation the technical feasibility of the aforementioned tunnel. Therefore, a technical feasibility project of this tunnel will allow the city authorities to consider this alternative in decision-making to overcome the serious problem of vehicular flow between the central zone and the southern zone of the city of Oruro.

Sequenciamento e otimização de operações de perfuração e desmonte - um estudo de caso

Abstract Drilling and blasting operations have a wide range of applicability for mineral processing, increasingly requiring the development of studies through critical and analytical analyses aimed at optimizing results. This work sought to optimize an operational unit by dealing with the sequencing of the drilling and blasting operational cycle, seeking both to improve drilling equipment and adherence to the executed mining plan. For this study to be validated a short-term planning analysis was carried out - carried out weekly - demonstrating the potential for gains in the operation. At the end of the project, it was possible to observe that there was a significant reduction in equipment needed for the operation, where previously around 13 drilling rigs was needed and it was found that there was a need for only 9 pieces of equipment, thus reducing costs per hour worked and increasing the operational income of the operation. Therefore, it became feasible finally extrapolate the annual scenario. To interpret and assist with further clarification of the numbers of final equipment, we carried out a Monte Carlo simulation, making it possible to observe the probability of a certain event occurring, as in this case, the overall productivity and the number of equipment (observing the probability of the need for equipment before and after data adaptation by the completed model).

Resumen Las operaciones de perforación y voladura tienen un amplio rango de aplicabilidad para el procesamiento de minerales, requiriendo cada vez más el desarrollo de estudios mediante análisis críticos y analíticos encaminados a optimizar los resultados. Este trabajo buscó optimizar una unidad operativa atendiendo a la secuenciación del ciclo operativo de perforación y voladura, buscando tanto mejorar los equipos de perforación como el cumplimiento del plan minero ejecutado. Para validar este estudio, se llevó a cabo un análisis de planificación a corto plazo (semanalmente) que demostró el potencial de ganancias en la operación. Al finalizar el proyecto se pudo observar que hubo una reducción significativa en el equipo necesario para la operación, donde antes se necesitaban alrededor de 13 equipos de perforación, se encontró que solo se necesitaban 9 equipos, por lo que reduciendo los costos por hora trabajada y aumentar los ingresos operacionales de la operación. Por lo tanto, resultó factible extrapolar finalmente el escenario anual. Para interpretar y ayudar a una mayor clarificación de los números de equipos finales, realizamos una simulación de Monte Carlo, que permitió observar la probabilidad de que ocurra un determinado evento, como en este caso, la productividad general y el número de equipos. (observando la probabilidad de necesidad de equipo antes y después de la adaptación de los datos por parte del modelo completado).

Resumo As operações de perfuração e desmonte têm uma ampla faixa de aplicabilidade para o processamento de minerais, exigindo cada vez mais o desenvolvimento de estudos por meio de análises críticas e analíticas encaminhadas para otimizar os resultados. Este trabalho buscou otimizar uma unidade operacional atendendo à sequência do ciclo operacional de perfuração e desmonte, buscando melhorar tanto os equipamentos de perfuração quanto o cumprimento do plano mineiro executado. Para validar este estúdio, foi realizada uma análise de planejamento em um curto período (semanalmente) que demonstrou o potencial de ganhos na operação. Ao finalizar o projeto, você pode observar que há uma redução significativa no equipamento necessário para a operação, onde antes se precisa de 13 equipamentos de perfuração, se encontrou que só se precisa de 9 equipamentos, para reduzir os custos por hora de trabalho e aumentar os rendimentos operacionais da operação. Por isso, o resultado extrapolar factível finalmente foi o cenário anual. Para interpretar e ajudar a um maior esclarecimento dos números de equipamentos finais, realizamos uma simulação de Monte Carlo, que permitiu observar a probabilidade de ocorrer um determinado evento, como neste caso, a produtividade geral e o número de equipamentos. (Observando a probabilidade de necessidade de equipamento antes e depois da adaptação dos dados por parte do modelo completo).

Metodología para la evaluación de riesgos aplicada al pasivo ambiental minero de Japo en la Subcuenca Poopó para su priorización de remediación ambiental

Resumen En el Distrito Minero de Japo - Santa Fe de la subcuenca Poopó, ubicada en el Departamento de Oruro - Bolivia, se encuentra el depósito de colas de Japo, altamente generador de Drenaje Ácido de Roca, generando un pH de escorrentÍa de 2.5 y elevadas concentraciones de metales pesados disueltos, que drenan directamente a la cuenca vertiente del sector, y que llegan finalmente hasta el Lago Poopó. El objetivo del presente trabajo de investigación se circunscribe a aplicar la metodologÍa del Instituto Geológico Minero de España (IGME) para la evaluar el riesgo del PAM - Japo, en base a la información generada en el Proyecto Piloto Oruro, y como punto de partida para llevar adelante una escala de priorización de los PAM de la subcuenca, con fines de remediación ambiental. Los resultados de la investigación demuestran que los escenarios de riesgo por contaminación con afección a las aguas superficiales (C1), la erosión de sedimentos por erosión hÍdrica (C4) y la movilización de material particulado por acción del viento (C3) y sus efectos sobre personas y la población (C1PO y C4PO) y sobre el medio natural (C3NA), son muy altos; además de que, el riesgo por contaminación con afección a las aguas superficiales (C1), aguas subterráneas (C2), movilización de material particulado (C3), erosión de sedimentos contaminados por erosión hÍdrica (C4), además del fallo de rotura de dique o talud exterior del dique de lodos (FPRE) y sus efectos sobre el medio natural (C1NA), (C2NA) y (C4NA), contacto directo originado por acceso ocasional (CD), personas y la población (C2PO, C4PO y FPREPO), y finalmente, sobre el medio socioeconómico (FPRESE), son altos. Por tanto, y en base a la evaluación de riesgos descrita, es requerida una rehabilitación inmediata del PAM - Japo.

Abstract In the Japo - Santa Fe Mining District of the Poopó sub-basin, located in the Department of Oruro - Bolivia, there is a tailings deposit in Japo, which is a high generator of Acid Rock Drainage, generating a runoff pH of 2.5 and high concentrations of dissolved heavy metals, which drain directly into the watershed of the sector, and eventually reach the Poopó Lake. The objective of this research work is limited to applying the methodology of the Geological Mining Institute of Spain (IGME) to evaluate the risk of the MAP - Japo, based on the information generated in the Oruro Pilot Project, and as a starting point to carry out a scale of prioritization of the MAPs of the sub-basin, for environmental remediation purposes. The results of the investigation show that the risk scenarios for contamination affecting surface water (C1), sediment erosion by water erosion (C4) and mobilization of particulate matter by wind (C3) and their effects on people and the population (C1PO and C4PO) and on the natural environment (C3NA) are very high; in addition to the risk of contamination affecting surface water (C1), groundwater (C2), mobilization of particulate material (C3), erosion of contaminated sediments due to water erosion (C4), in addition to the failure of the dike or outer slope of the sludge dam (FPRE) and its effects on the natural environment (C1NA), (C2NA) and (C4NA), direct contact caused by occasional access (CD), people and the population (C2PO, C4PO and FPREPO), and finally, on the socioeconomic environment (FPRESE), are high. Therefore, based on the risk assessment described above, an "immediate rehabilitation" of the MAP - Japo is required.