“abatimiento de contaminantes y cero descargas líquidas en el sector minero “

7/18/2019 “Abatimiento de Contaminantes y Cero Descargas Líquidas en El Sector Minero “

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VWS’ MINING CLUB – São Paulo, Nov. 16th, 17th & 18th, 2010

Abatimiento de Contaminantes y ZLD



2VWS’ MINING CLUB – São Paulo, Nov. 16th, 17th & 18th, 2010

Abatimiento de Contaminantes en Agua de Descarga

GOLDCORP – Mina de Oro Marlin- GUATEMALA

Proceso de remoción de cianuro y metales en 3 fases.

Mina Marlin está diseñada para procesar 1.8 millones de toneladas por año .Utiliza proceso Merrill Crowe para producir 227.200 Oz de Oro y 2.8 millones de Oz de plata.

Desafio

El diseño original del dique de relaves es de 4 millones de m3 pero se espera una expansión a20 millones de m3.Goldcorp buscó cumplir con las nuevas normativas del gobierno de Guatemala , del bancomundial y los requerimientos internos de la corporación.




Abatimiento de Contaminantes

Objetivos:

0,5 ppm WAD (weak acid dissociable)0,1 ppm cianuro libre1 ppm cianuro total

reducción de mercurio.





Solución propuesta: Tratamiento en 3 etapas

1-Oxidación del cianuro Uso de peroxido de Hidrogeno + catalizador de sulfato de cobre + precipitación.Agregado de polimero Hydrex pára reducción de mercurio llegando a 0,0002 mg/l (quelante).

2-Clarificación remoción de sedimentos y metales.Sistema Actiflo, floculación con micro arena de lastre.

Funciona adicionalmente como tanque de reacción quimica.Con variaciones de pH se logra la precipitación de metales coloidales y disueltos.Gracias al lastre se reduce el tiempo de retención de horas a minutos.El espacio requerido es 20 veces menor a los sistemas convencionales.Se agregó un sistema de filtros rotativos autolimpiantes a la salida de la clarificación paraseguridad.(Hydrotech)





3-Adsorción por Carbón. Bombea atravez de columnas empacadas de carbónlos contaminantes son adheridos mecánicamente en los meso y micro poros .Esta etapa se usó como reaseguro




Descarga Cero de Agua - ZLD


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Antecedentes ZLD Cero Descarga de Agua

! Nuestro cliente deseaba una planta de tratamiento centralizada ZLW para manejar el aguade 6 minas asociadas con 3 minas subterraneas

! Todas las minas estában asociadas al mismo rio

!

Las reglamentaciones solicitaban cloruros < 218 mg/l! Los solidos generados serian dispuestos en on-site landfill.

! Se está evaluando el reuso de sales.

!

Efluente tratado para ser descargado a superficie o exportado usando camiones paraotros usos

!

Sistema operando desde Mayo de 2013



Requisitos Adicionales

! TDS : < 150 mg/L

! Requisitos operacionales específicos: Descarga cero de efluente liquidos; no agualibre (passes paint filter testing)

! Capaz de operar al 50% de la capacidad

!

98% disponibilidad del sistema! 25 años minimo de vida util, excluyendo reemplazo de equipos electromecánicos o

retrofit

! Las paradas por mantenimiento programado no debe exceder 1 semana por año.

!

Almacenamiento de químicos para operar 10 dias

!

Los efluentes no debian ser clasificados como peligrosos (deben pasar la prueba

TCLP)



Datos de DiseñoParámetros Agua de Mina/max Agua de Mina/media Rechazo Requisito de efluente

Caudal de diseño, GPM 3500 5

pH, S.U. 5-10 7.1 6-9

Calcio mg/l 300 268 39 Mayor 100

Sodio, mg/l 3000 2855 106724

Manganeso, mg/l 200 144 0,02

Potasio, mg/l 10 12 958

Alcalinidad mg/l comoCaCO3

700-1200 1045 0

Cloruros mg/l 1500 1356 148219 Menor 218

Sulfatos mg/l 5000 4962 23466

Manganeso mg/l 2 1,7 0,01

Aluminio mg/l 8 4 5,6

Bario mg/l 5 0,1 0,01

Estroncio mg/l 10 8 2

TDS mg/l 11000 11000 280000

TSS mg/l 150 104 100

Hierro mg/l 150 114 0,3



Diagrama de proceso simplificado



Objetivos y Desafios del Pre-Tratamientos

!

Alimentar a la RO con la calidad suficiente para evitar fouling: Calcio: <20 mg/L as Ca(calidad inicial ~ 300 mg/l)

! Hierro: <0.1 mg/L (calidad inicial hasta 150 mg/l)

! Manganeso: <0.05 mg/L (Calidad inicial ~ 2 mg/l)

! Aluminio <0.1 mg/L (Calidad inicial hasta 8 mg/l)

! Variación de la calidad de entrada, Multiples suministros para el mismo pretratamiento

! El sistema puede ser interrumpido por algunos períodos de tiempo

! Solución: Fabricar un gran tanque de ecualización/mezcla EQ de 3 millones de galones( 14 horas de retención a 3,500 gpm)

Obj i D fi d l P T i



Objetivos y Desafios del Pre-Tratamientos

!

Remoción de Hierro y Manganeso

! Objetivo: (Protección de membranas) Potencial de alto contenido dehierro disuelto Fe & Mn

-

Solucion: Aeración en 2 pasos

-

Tanque de aereación #1 – Remoción de Fe 15 min HRT

- No ajuste de pH

- Turbina de aereación sumergida with Sparge Plate Assembly

- Tanque de Aereación #2 – Remoción de Mn / Fe residual 15 min HRT

-

pH 9 – 9.5

-

Submerged Turbine Aerator with Sparge Plate Assembly

R d ió d D Cál i



Reducción de Dureza Cálcica

!

Objetivo: Prevenir incrustación de CaCO3 en la RO & Evaporador

-

Solucion: Two-Stage Softening Full flow Lime/Soda Ash Softening

prior to RO Targets Ca < 20 mg/L!

Adicionalmente

- Ablandamiento rechazo de RO previo al Evaporador Objetivo Ca < 30

mg/L y Mg < 30 mg/L

Ablandamiento

RO

Ablandamien

to RechazoRO

Tratamiento

Térmico



Pre tratamiento

!

Remoción de Aluminio

! Objetivo: Reducir el ensuciamiento de la RO con AL

!

Solución: Neutralizar efluente de proceso de ablandamiento de flujo

total solubilidad mínima de Al @ pH 7-7,2 (por pruebas delaboratorio en agua de la mina)

! Neutralización del efluente ablandado con ácido sulfúrico

! 10 minutes HRT

! Remoción de los sólidos precipitados de la corriente en Filtros MMF

!

Minimo potencial de re-disolución de los sólidos precipitados en el procesode ablandamiento a alto pH




Filtración

Objetivo: Remoción de sólidos residuales en la corriente delclarificador

Solucion: Filtros MultimediaCriterio de diseño: 20 mg/L TSS entrantesSDI < 5 (Objetivo ~ 3 SDI)

Tamaño de Equipos: 7 Filters12’ dia, 6’ SS

3’ Profundidad de lecho4-5 gpm/sq ft




Esquema de Pretratamiento

TanqueEcualización

TanqueAeración

TanqueTurbomix Clarificador

TanquePrecipitación Al

MMF TanqueAlimentación

MMF Filtrosmulticapa

Desde tanquealimentación RO

Al tanque de equalización

Barros




Objetivos de la Osmosis Inversa

!

Permeado TDS < 150 mg/l! Temperatura de diseño con rango de (40! 85°F)

! Caudal de Diseño ( 1750! 3500 gpm




Resumen Tratamiento de MembranaPermeado TDS < 150 mg/lTemperatura de diseño con rango de (40! 85°F)Caudal de Diseño ( 1750 ! 3500 gpm

Tanque alimentación RO Tanque agua producida

Tanque alimentaciónEvaporador

Lixiviado Ablandamiento Rechazo RO




Tecnología de Membrana Seleccionado!

5 trenes de RO (900 gpm cada uno) 4 operando, 1 standby

! 3-stage design Single Pass RO Design

!

10 – 12 GFD - Flux! Interstage Boost Pump (1!2)

! Turbocharger (2!3)

! Membranas: SW 30 ULE o Equivalente

! 85% recuperación de agua




Tratamiento del agua de rechazo (Concentrado) /ablandamiento

!

Objetivo: Reducir Ca & Mg a ~30 mg/L cada uno! Desafio: Agua de rechado RO con alto TDS (530 gpm) + Lixiviados de relleno sanitario (5 gpm)

! Combinados TDS ~ 67,000 mg/L

! Enfoque: Ablandador cal/soda Turbomix™ (Diseño de tubo mezclador descendente) with ~ 60 min HRT

! pH 11-11.5

!

Sobre dosis Lime – Soda Ash para maintener >250 mg/L CO3 residual

! Corte por pH caustico




Escurrido de barros del ablandamiento

!

Design Criteria: 104 tons/day dry solids (Maximum Case)! 10% Solids in Clarifier Sludge

! Desired Filter Cake Solids = 50%

! Solution: Filter Press 2 Units

! 300 cf Each (8 cycles per day each under maximum case)

! Each unit approx 35 feet long




Tratamiento Térmico de Rechazos

!

HPD Evaporador del tipo pelicila descendente! Recompresión mecánica de vapor (2400 HP )

! HPD Cristalizador 2 ventiladores en serie (1,150 HP cada uno)

! Generación de torta de sal de 245 tons/day @ 90% solidos




Tratamiento Térmico

Tanque ajuste de pH(acidificación) Precalentador Desaereador Evaporador

TanquealimentaciónCristalizador

Cristalizador

Tanque aguaProducida

Centrífugas(2)

Efluente Final

Sal a descarte

Permeado de RO

Destilado

DestiladoConcentrado

Salmuera

Sobrenadante

Concentrado RO Ablandado




HPD Thermal Treatment System




HPD Thermal Treatment




Cero Descarga de Líquidos Máxima protección delMedio Ambiente

! Muchas gracias




MBBR in Mining Applications

!

Recent MBBR Projects! Cœur d’Alene Mines Corp Comet Beach– Gold – Alaska, USA

! Newmont Mining Hope Bay Project - Gold- Nanavut, CA

!

Stillwater Mining Company - Platinum/Palladium - Montana, USA




Stillwater Mining Company - Platinum/Palladium -Montana, USA

!

Mine water for discharge to land application, groundwater

!

30 m3/hr; ammonia, nitrate

! One MBBR constructed in converted rock filter chamber. Works in serieswith existing rock filter nitrification chamber; MBBR performs nitrificationand de-nitrification

!

Difficult start-up; owner constructed MBBR, didn’t install sufficient media

per AK design. Reactor wouldn’t completely convert nitrite to nitrate.Problem eventually solved with AK help.




Newmont Mining Hope Bay Project - Gold- Nanavut, CAContinuous flow, bench-top pilotPilot performed by AnoxKaldness, SwedenJoint project between Crown & VWS CA

! Tailings water for discharge to surface water

!

130 ml/d; Total and Free cyanide

!

Configuration-bundling-to be determined. Potential for Actiflo & RO for

metals removal.

!

First MBBR application for cyanide;

! Tailings water from metallurgical testing – 3.5 ppm total CN

! CN goals - <1 ppm total, 0.005 ppm free.

! In 9th week of test, CN < 0.1 ppm; waiting for free CN results.

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