La tecnología propone el tratamiento de los relaves con un proceso de separación avanzada, para maximizar la recuperación de agua y recuperar productos utilizados en los mismos procesos mineros. Se describe la combinación de precipitación química, osmosis inversa, resinas de intercambio iónico, electrodiálisis con membranas bipolares, electrólisis y carbonización. En este proceso es posible obtener carbonato de calcio, álcali, ácido sulfúrico y agua desalinizada como productos principales. El álcali y parte del ácido son usados en el mismo proceso, para la precipitación química, lavado de las membranas, y regeneración de las resinas de intercambio iónico. El ácido remanente puede ser utilizado en el proceso minero, al igual que el agua recuperada, bajando sus costos debido a la disminución de la compra de insumos químicos, desalación y transporte de agua desde el mar. La recuperación de agua y químicos del relave ácido comienza con el tratamiento mediante precipitación química del calcio presente en la muestra, utilizando carbonato de sodio y soda cáustica. El calcio, precipita como carbonato de calcio (CaCO3), y el líquido remanente, rico en sulfato de sodio, es ingresado a un sistema de resinas de intercambio iónico, como pretratamiento, para la remoción de cationes divalentes remanentes. Esta corriente tratada es tratada con osmosis inversa o nanofiltración para la producción de agua desalinizada que se envía de vuelta al proceso minero. Por otro lado, la salmuera resultante, es enviada a una etapa con resinas de intercambio iónico, que actúa como medida de resguardo para la siguiente etapa. La salmuera pretratada, libre de cationes divalentes, es enviada a un sistema de electrodiálisis con membranas bipolares de 2 o 3 compartimentos. Este último sistema, permite la síntesis de ácido sulfúrico y soda cáustica a partir de la salmuera, rica en sulfato de sodio. El ácido sulfúrico producido se recircula en el sistema para aumentar la concentración hasta un máximo de 4%, y parte de este producto se envía al proceso minero. Para controlar la concentración y el caudal interno, se purga ácido a través del caudal que se envía al proceso minero, y agua desalinizada se utiliza para reponer lo perdido. El carbonato de calcio se envía a un sistema de calcinación, para la obtención de cal (CaO). En este proceso se emite CO2, que puede ser capturado en su mayoría con la utilización de soda cáustica proveniente del sistema de electrodiálisis con membranas bipolares. En el proceso de captura de CO2 con soda caustica se produce carbonado de sodio (Na2CO3). Este producto es un insumo químico que se utiliza en la precipitación química del carbonato de calcio, cerrando así el circuito del proceso.

Qué problema resuelve esta capacidad

Los principales problemas que resuelve la invención son: i) La elevada demanda de agua fresca y desalada de las empresas mineras, al proveer una solución circular para el manejo del agua ; ii) La falta de circularidad en el uso de químicos en la minería, mediante la producción de cal, ácidos y bases a partir del agua de relaves ; iii) La contaminación ambiental por percolación de agua de relaves no tratada a los acuíferos, al eliminar los contaminantes presentes en el agua de relaves ; iv) La conflictividad ambiental de proyectos mineros, al proveer una solución sustentable y circular para el manejo de residuos líquidos. Actualmente, los relaves mineros son comúnmente descargados en húmedo o espesado, en depósitos o tranques de relave, con un alto contenido de agua. El proceso de espesado de los relaves no maximiza la recuperación de agua y la mínima cantidad de agua que es recirculada, tiene un alto contenido de minerales insolubles, lo que afecta a la recuperación de minerales.

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

* Recuperación de agua para aumentar la producción de las operaciones mineras. * Reducir las descargas de relaves mineros, disminuyendo las probabilidades de percolación y contaminación de aguas subterráneas. * Cumplimiento de normas ambientales más restrictivas en términos de manejo de los relaves. * Recuperación de químicos de alto valor agregado, útiles para el mismo proceso minero y otras industrias. * Disminución del consumo de químicos de las operaciones mineras. * Fijación de CO2 en forma de carbonato de calcio y reducción de la huella de carbono de las operaciones mineras. * Disminución de la huella de agua de las operaciones mineras.

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

TRL 3