La reutilización del agua en la mina ya no es una opción "agradable de tener". En regiones mineras con estrés hídrico, las tasas de reutilización de 60–85% son cada vez más comunes, impulsadas por la presión regulatoria y el aumento de los costes de consumo de agua dulce.
Sin embargo, muchas operaciones aún luchan por mantener un rendimiento estable en la reutilización, con turbidez y carga de sólidos fluctuando más allá de los límites aceptables.
En la mayoría de los casos, la causa raíz no es una falla mecánica, sino un control insuficiente de la química del agua.
Por qué la estabilidad importa más que la eliminación máxima
La eliminación de turbidez a corto plazo a menudo puede superar 95% , sin embargo, muchos sistemas de reutilización no logran mantener este nivel con el tiempo. Los datos de campo de circuitos de procesamiento mineral muestran que:
- Un ±0,5 de deriva del pH puede aumentar la demanda de coagulante mediante 15–30%
- La formación inestable de flocs puede duplicar los eventos de arrastre de lodos
- Las alteraciones en los clarificadores pueden reducir la disponibilidad efectiva de reutilización mediante 10–20% anualmente
Para operaciones continuas, la consistencia —no el rendimiento máximo— define el éxito.
Ajuste de pH: La base del bucle de reutilización
El pH controla directamente la solubilidad del metal, la carga superficial de las partículas y la eficiencia de los coagulantes. En el agua minera sin tratar, el pH suele fluctuar entre 5.5 y 8.5 , dependiendo de la mineralogía del mineral y las condiciones de oxidación.
Sin estabilización, incluso los sistemas avanzados de clarificación experimentan oscilaciones en el rendimiento.
Definición de la ventana de pH efectivo
Para la mayoría de los coagulantes a base de aluminio, incluyendo PAC , la clarificación óptima ocurre dentro de un rango de pH de 6.0–7.5 . Fuera de esta ventana:
- La hidrólisis del aluminio queda incompleta
- Disminución de la densidad de flócs
- La velocidad de asentamiento puede disminuir en 20–40%
Mantener el pH dentro de una banda controlada de ±0,2–0,3 unidades mejora significativamente la estabilidad de la clarificación aguas abajo.
Estrategias prácticas de ajuste del pH
Diferentes agentes de alcalinidad proporcionan distintos niveles de control:
- Bicarbonato de sodio : buffering fino, reacción lenta, riesgo mínimo de escalado
- Sosa : corrección moderada, respuesta rápida, ampliamente utilizada en bucles de reutilización
- Lima : ajuste de alta capacidad, pero mayor riesgo de sobrecorrección y escalado
Seleccionar el reactivo correcto puede reducir el consumo de alcalinidad mediante 10–25% manteniendo condiciones operativas estables.
De la neutralización de carga a la formación de Floc
El agua minera a menudo contiene sólidos en suspensión en el rango de 100–2.000 mg/L , con una gran fracción por debajo 10 μm , dificultando la separación por gravedad sin asistencia química.
Rendimiento del cloruro de polialuminio
El PAC se aplica ampliamente en el tratamiento de aguas mineras debido a su estructura prehidrolizada y su rápida neutralización de cargas. Los resultados típicos de campo muestran:
- Reducción de turbidez desde 300–800 NTU a <5 NTU
- Rangos de dosificación efectivos de 10–50 mg/L , dependiendo de la carga de sólidos
- Reducciones de volumen de lodos de 20–40% Comparado con el alumno
Estas características hacen que el PAC sea especialmente adecuado para corrientes de agua variables en minas.
Aclaración de alta eficiencia: Cuantificación de los beneficios
Cuando la química upstream es estable, los clarificadores de alta eficiencia demuestran:
- Tasas de desbordamiento de 2–4 m³/m²·h con calidad constante del efluente
- Turbidez del efluente mantenida abajo 5–10 NTU
- La concentración de sólidos de lodo aumentó a 2–5% , mejorando la eficiencia en el deshidratado
La clarificación estable reduce la carga sobre filtros o membranas, extendiendo a menudo los intervalos de retrolavado mediante 30–50% .
Cerrando el ciclo: mejoras de rendimiento a nivel de sistema
El control químico integrado ofrece beneficios medibles a nivel sistémico:
- La ingesta de agua dulce se reduce en 30–60%
- Coste químico total reducido en 10–20% A través de la estabilidad dosificada
- Menos pares no planificados relacionados con excursiones de calidad del agua
Estas ganancias transforman la reutilización del agua de un factor de riesgo en un activo controlable.
Conclusión
Un circuito estable de reutilización del agua en una mina se basa en el control químico, no solo en infraestructuras.
Al mantener el pH dentro de un rango funcional estrecho y combinarlo con una clarificación de alta eficiencia, las operaciones mineras pueden lograr una calidad del agua constante, tasas de reutilización predecibles y menores costes operativos globales.
En la gestión del agua en minas, la estabilidad no es un objetivo abstracto: es un resultado medible de rendimiento.