Economía circular en el procesamiento mineral: uso de aguas residuales urbanas tratadas en procesos de flotación de minerales sulfurados Translated title: Circular economy in mineral processing: use of treated urban wastewater in sulfurated mineral flotation processes

Abstract

RESUMEN En general, en la industria minero-metalúrgica que se desarrolla en zonas semi áridas, se ha reducido el uso y consumo de agua de manera considerable a través de su recirculación en el proceso. A pesar de esto, actualmente existe en muchas zonas mineras del altiplano boliviano, una gran escasez de agua para satisfacer a las plantas de procesamiento de minerales de algunas empresas mineras, dando prioridad a su uso en el abastecimiento a las poblaciones mineras. Por otra parte, las poblaciones mineras de dichas zonas, no cuentan con plantas de tratamiento de sus aguas residuales urbanas; por lo que, la descargas de las mismas, alteran la calidad de las aguas superficiales y subterráneas. En ese contexto, y en el marco de la economía circular en el procesamiento minero-metalúrgico, se deben buscar alternativas de solución integrales que pasan por establecer la viabilidad técnica del uso de aguas residuales urbanas tratadas para su aplicación en los procesos de flotación de minerales sulfurados y el diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), de manera tal que, sus descargas puedan ser utilizadas en dichos procesos de flotación. Esta investigación se enfocó en estudiar la aplicación de las aguas residuales tratadas provenientes de una PTAR en el procesamiento de minerales sulfurados del yacimiento minero de Poopó y el diseño de una PTAR con la tecnología de lodos activados para el municipio del mismo nombre. Las pruebas experimentales se realizaron con una muestra de mineral sulfurado del ingenio minero ubicado en el municipio de Poopó con aguas tratadas de la PTAR del municipio de Yunguyo-Perú, esta fue elegida por presentar los niveles más altos de eficiencia de tratamiento. Se determinó que con las aguas citadas es posible alcanzar concentrados de Zn de hasta 46.39%, con una recuperación de 94.28%. Por otra parte, el diseño y dimensionamiento de la PTAR por la tecnología de lodos activados, para una población proyectada a 15 años de 11668 habitantes, permitirá una descarga de efluente cerca de 5 ppm de DBO5 y 32 ppm de sólidos en suspensión según la siguiente propuesta de diseño: Qdiseño= 80.96 l/s, Vdesarenador= 1239.30 m³, Vreactor aireado = 1799.59 m³, y Vreactor cloración= 1253.83 m³/ día. En conclusión, la implementación de una PTAR en el municipio de Poopó, permitiría descargar aguas residuales tratadas que pueden ser suficientes en volumen y adecuadas para el proceso de flotación de minerales de zinc en la planta minera de Poopó.

Translated abstract

ABSTRACT In general, in the mining-metallurgical industry that takes place in semi-arid areas, the use and consumption of water has been reduced considerably through its recirculation in the process. Despite this, there is currently in many mining areas of the Bolivian highlands, a great shortage of water to satisfy the mineral processing plants of some mining companies, giving priority to its use in supplying the mining populations. On the other hand, the mining towns in these areas do not have treatment plants for their urban wastewater; therefore, their discharge alters the quality of surface and groundwater. In this context, and within the framework of the circular economy in mining-metallurgical processing, comprehensive solution alternatives must be sought that go through establishing the technical feasibility of using treated urban wastewater for its application in mineral flotation processes von sulfides and the design of wastewater treatment plants (WWTP), so that their discharges can be used in said flotation processes. This research focused on studying the application of treated wastewater from a WWTP in the processing of sulphide minerals from the Poopó mining deposit and the design of a WWTP with activated sludge technology for the municipality of the same name. The experimental tests were carried out with a sample of sulfurized mineral from the mining mill located in the municipality of Poopó with treated water from the WWTP of the municipality of Yunguyo-Peru, this was chosen because it presented the highest levels of treatment efficiency. It was determined that with the mentioned waters it is possible to reach Zn concentrates of up to 46.39%, with a recovery of 94.28%. On the other hand, the design and sizing of the WWTP by activated sludge technology, for a projected population of 11668 inhabitants over 15 years, will allow an effluent discharge of about 5 ppm of BOD5 and 32 ppm of suspended solids according to the following design proposal: Qdesign = 80.96 l / s, Vdesander = 1239.30 m3, Vreactor aerated = 1799.59 m3, and Vreactor chlorination = 1253.83 m3 / day. In conclusion, the implementation of a WWTP in the municipality of Poopó would allow the discharge of treated wastewater that may be sufficient in volume and suitable for the zinc mineral flotation process at the Poopó mining plant.