NUEVAS TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES MINEROS: PRECIPITACIÓN DE SULFUROS Y SEPARACIÓN CON FAD Omar Gaete

Giulliana Tiravanti

ARCADIS PERU [email protected] [email protected]

Abstract Mining activities are subject of strict environmental regulations, especially referring to effluents quality. This is due to concerns about contaminants entering the receiving body (rivers and sea) and the effect these contaminants have over the surrounding people, animals and vegetation and the environment. This article presents the current developments of this company to deal with these regulations. The alternative technologies to abate heavy metals, to the commonly use of lime. Also, an alternative methodology to solid-liquid separation is presented. The technology of sulfur precipitation allows heavy metals precipitation such as copper, iron, silver, mercury, arsenic, and lead, among others. To remove contaminants sulfur is employed (usually sodium sulfhydrate). This technology has been proven at industrial level for the treatment of a 21 L/s effluent. This allowed reduction of arsenic from 2000 to 0.2 mg/L, copper from 200 to 1.0 mg/L and selenium from 400 to 0.01 mg/L. Co-precipitation of ferric hydroxide allows the abatement of different compounds such as dissolved molybdenum. This technology consists in addition of ferric ions to form the corresponding hydroxide. The molybdenum presents in solution co-precipitate with ferric under certain pH conditions. Molybdenum abatement by this method has been proven at industrial level to treat a 30 L/s effluent and it allowed reducing this metal concentration from 2 – 10 mg/L until 0.01 mg/L. On the other hand, sometimes low solids concentration and their physical characteristics like small particle size make it difficult to separate by traditional methods. A solution to this problem is to apply a technology called dissolved air flotation (DAF) which allows obtaining pulp with a solid concentration

of 2 – 4 % and water with a solid content of 30 to 100 mg/L. To this day, have been successfully implemented at 4 (four) industrial plants by this company. Finally, given the need to achieve lower concentrations of sulfate in the effluents compared to those obtained with lime precipitation, was developed a process that allows achieving values below 100 mg/L of the element, through the use of barium salts.

Resumen Las actividades mineras se encuentran sujetas a normas ambientales exigentes, especialmente en cuanto a calidad de los efluentes. Esto se debe a la problemática del ingreso de contaminantes al cuerpo receptor (ríos o mares) y el efecto adverso que dichos contaminantes pudiesen generar sobre las poblaciones aledañas, la flora, la fauna y el medio ambiente. Este artículo presenta los desarrollos de esta empresa, para hacer frente a estas exigencias ambientales. La tecnología para el abatimiento de metales pesados, como alternativa al uso de cal; así como la implementación de metodologías de separación sólido-líquido para la recuperación de las especies precipitadas. La tecnología de precipitación con sulfuros permite el abatimiento de cobre, hierro, plomo, cadmio, plata, mercurio, arsénico; entre otros. Para remover los contaminantes se emplea el sulfuro (generalmente en la forma de sulfhidrato de sodio). Esta tecnología se ha probado a nivel industrial para el tratamiento de un efluente de 21 L/s, logrando reducir la concentración de arsénico desde 2000 a 0.2 mg/L; cobre desde 200 a 1.0 mg/L y selenio desde 400 a 0.01 mg/L.

La co-precipitación con hidróxido férrico permite el abatimiento de distintos compuestos entre ellos el molibdeno. Esta tecnología consiste en la adición de iones férricos, para formar el hidróxido correspondiente. El molibdeno en solución coprecipita con este compuesto bajo ciertas condiciones de pH. El abatimiento de molibdeno por esta vía se encuentra probado a nivel industrial, para el procesamiento de un efluente de 30 L/s, donde el contenido del mismo es reducido desde 2 – 10 mg/L, hasta 0.01 mg/L. Por otro lado, en ciertos casos la baja concentración de sólidos y/o sus características físicas (tamaño pequeño) hacen ineficientes los métodos de separación sólido–líquido tradicionales. En respuesta, se ha planteado la aplicación de la separación por flotación por aire disuelto (FAD) que permite obtener pulpas con una concentración de sólidos entre 2 y 4%, y un agua clara con un contenido de sólidos entre 30 y 100 mg/L. A la fecha, se han implementado exitosamente en 4 plantas industriales. Finalmente, ante la necesidad de alcanzar concentraciones menores de sulfato en el efluente en comparación con las obtenidas con el uso de cal, se desarrolló un proceso basado en la precipitación por medio de sales de bario, logrando obtener valores por debajo de los 100 mg/L de la especie. 1.

Introducción:

La industria minero-metalúrgica como parte de sus operaciones produce, además de los concentrados de metales de valor, efluentes líquidos, que tienen contenido de diferentes contaminantes entre ellos metales pesados (cobre, arsénico, plomo, fierro, zinc) en forma de precipitados o iones disueltos, que pueden ocasionar impactos negativos en los cuerpos receptores (ríos, mares), la vida acuática, y en las comunidades aledañas. Para contrarrestar este problema medioambiental, se deben tomar ciertas medidas. Los efluentes mineros en el Perú se encuentran sujetos a los Límites Máximos Permisibles (LMP). Estos LMP se modificaron mediante el Decreto Supremo D.S. 010-2010-MINAM de agosto 2010, los cuales son más exigentes que los valores de LMP de la normativa anterior, RM 011-96-MEM/DM del año 1996, por tres razones fundamentales: i.

Incorpora nuevos parámetros de control como Cadmio, Cromo, Mercurio y Aceites y Grasas.

ii.

Reduce los límites máximos en la mayoría de los parámetros de control. El caso más relevante es el del Arsénico que se ha reducido en 10 veces (antes el LMP era 1 mg/L y hoy es 0.1 mg/L). Las concentraciones ahora vigentes no solo se refieren a elementos disueltos, sino a elementos totales en algunos casos (incluidos los precipitados).

iii.

Actualmente, la tecnología más comúnmente implementada en el país es la de tratamiento basado en el uso abundante cal y separación sólido – líquido por medio de sedimentadores tradicionales. Esta tecnología funciona bajo el principio de precipitación de hidróxidos metálicos, por variaciones de pH (ver figura 1). Los precipitados son separados mediante un proceso de sedimentación, seguido de filtración de los lodos producidos. Sin embargo, esta tecnología, que data de los años 60, presenta algunas debilidades como son: a. La precipitación requiere de una gran cantidad de cal. b. El proceso de sedimentación puede presentar limitaciones técnicas y económicas, debido a que requiere instalación de equipos adicionales, por lo tanto es de esperar que el CAPEX del proyecto se incremente. c.

Se generan grandes volúmenes de lodos (yeso generalmente) que deben ser almacenados y/o dispuestos, con la posibilidad que dependiendo su contenido de metales, debiesen ser manejados como Residuos Peligrosos (Ley 27314 y D.S. 057-2004-PCM)

d. En algunos casos no es capaz de cumplir con las altas exigencias que implican los nuevos niveles de LMP (límite tecnológico).

Figura 2. Curvas de Precipitación de sulfuros 1 respecto al pH .

Figura 1. Curva de neutralización de metales con respecto a las variaciones de pH (principio del 1 funcionamiento de sistemas convencionales de cal) .

Ante esta problemática, se pueden plantean nuevas alternativas para la reducción de concentración de metales pesados (Fe2+, Fe3+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, AsO33-, etc.), abatimiento de sulfato bajo 1500 mg/L y la remoción de sólidos ultrafinos presentes en los efluentes mineros. Estas alternativas son la “Precipitación con Sulfuros”, “Co-precipitación con iones férricos”, “Flotación por Aire Disuelto (FAD)” y “Precipitación con sales de Bario”. 2.

Nuevas Tecnologías efluentes mineros

de

Tratamiento

de

2.1. Precipitación de metales disueltos con sulfuros La precipitación con sulfuros consiste en aprovechar 2la afinidad que tiene el sulfuro (S ) por reaccionar con los metales bivalentes presentes en el medio y formar precipitados insolubles y estables, incluso frente a variaciones de pH (ver Figura 2). Posteriormente estos sólidos precipitados pueden ser retirados del medio. La reacción que ocurre es la siguiente:

mM

2+

( ac )

+ sS

2−

( ac )

Durante el proceso es necesario adicionar una fuente de sulfuros, tal como sulfhidrato de sodio (NaSH) o sulfuro de sodio (Na2S), en cantidades prácticamente estequiométricas (sin exceso de reactivo) con respecto a la concentración de metales bivalentes presentes en el efluente a tratar. La reacción ocurre dentro de un solo reactor y permite abatir cobre, hierro, plomo, cadmio, plata, mercurio, selenio y arsénico (III). Las principales ventajas que presenta esta tecnología es que: • • • •

→ M mSs(s)

Es altamente eficiente para alcanzar concentraciones bajas de contaminantes (metales bivalentes) en el efluente. No requiere de elevación brusca del pH como en el caso de la precipitación por hidróxidos (pH 8 – 10). Produce menores volúmenes de lodos e inclusive estos residuos pueden ser comercializados en ciertos casos. Los precipitados producidos son estables frente a variaciones de pH, es decir no se re-disuelven.

Las desventajas observadas son: •

Se requiere un alto grado de control y 2automatización, pues el S residual es un contaminante normado en 0.05 mg/L por los

•

Estándares de Calidad Ambiental de cuerpos de agua (DS N° 002-2008-MINAM) para las categorías de ECA 3 y ECA 4. Debe automatizarse la dosificación pues una mala operación puede generar H2S, altamente tóxico, por la competencia de reacción de sulfuro + con los hidronios (H ) del medio.

Esta tecnología ha sido probada a nivel industrial en Chile. A modo de ejemplo se menciona el siguiente caso: •

Planta de tratamiento de efluentes de Fundición y Refinería Ventanas de la empresa CODELCO en Chile. Esta planta de tratamiento es capaz de procesar un flujo de 21 L/s y recibe los efluentes provenientes tanto de la Planta de Ácido, Planta de Metales Preciosos, Tratamiento de Electrolito, Torres de Enfriamiento y Lavado de Cátodos. Con la tecnología mencionada se logró disminuir los niveles de arsénico a menos de 0.2 mg/L. Los efluentes finales son posteriormente 2 descargados al mar .

Tabla 1. Tabla comparativa entre características de la alimentación de la planta de tratamiento y el efluente final (tratado). Parámetro

Alimentación

Efluente Final

Arsénico disuelto [mg/L]

2000

≤ 0,2

Cobre disuelto [mg/L]

200

≤1

Flúor [mg/L]

100

≤1

Molibdeno disuelto [mg/L]

0,15

≤ 0,01

Níquel [mg/L]

84

≤2

pH

≤5

6 ≤ pH ≤ 9

Selenio [mg/L]

400

≤ 0,01

2.2. Precipitación con Férrico y Flotación por aire disuelto (FAD) Esta tecnología de separación sólido-líquido (alternativa a la sedimentación por gravedad) surgió en 1924 en la industria papelera para la recuperación de fibras. Hoy en día se le reconoce por ser uno de los métodos más económicos y efectivos para la

recuperación o remoción de bajos contenidos de sólidos, durante el tratamiento de agua potable y de procesos, entre otras aplicaciones. Un ejemplo de ello son las plantas de potabilización de los países bajos, que emplean la tecnología FAD como sustituyente de la coagulación - sedimentación en su proceso primario. Sin embargo, no se había utilizado para el tratamiento de efluentes de la industria minera 3 hasta la última década . Las principales ventajas que presenta esta tecnología 4, 5, 6 son : • • •

Permite alcanzar bajas concentraciones de sólidos en el agua clara (< 10 mg/L) Posee una alta eficiencia para la remoción de sólidos de baja densidad (ultrafinos, coloides, etc.). Requiere de menor superficie de terreno para su instalación en comparación con la tecnología tradicional de sedimentación. 4, 5

Las desventajas observadas son • •

•

:

Los efluentes que presenten muy elevadas concentraciones de sólidos deben tratarse en más de una etapa. Presenta mayor sensibilidad frente a variaciones en condiciones de operación: concentración de sólidos suspendidos en alimentación, fluctuaciones bruscas de caudal y variación en las características fisicoquímicas del efluente (los cuales son solucionados mediante estudios previos). Requiere de mayor control y del manejo de equipos a presión.

La tecnología FAD consiste en un proceso en el que ocurre la flotación de partículas en suspensión, tales como coágulos-flóculos, por el contacto de estos con microburbujas generadas a partir de la descompresión súbita de una corriente líquida saturada de aire. El agua saturada de aire se genera mediante la recirculación de parte del efluente tratado (caudal correspondiente a un 5 – 10% del efluente a tratar) hacia un estanque de saturación que opera entre 4 – 6 bar de presión. En este estanque se satura el agua con aire (proveniente de un compresor), la cual se inyecta posteriormente a la celda de flotación, donde se somete a una reducción brusca de presión, generándose así una gran cantidad de microburbujas, las que se adhieren a los flóculos y los hace flotar. Los flóculos se acumulan en la

superficie del agua formando una capa que se remueve con raspadores superficiales3, 5.

2.2.3.

El esquema del proceso FAD se muestra en la figura 3. Este proceso se subdivide en 4 partes, las cuales se explicarán a continuación.

En esta etapa ocurre la desestabilización de suspensiones coloidales o emulsiones, mediante la disminución de las fuerzas de origen eléctrico que las mantienen alejadas, producto de la adición de reactivos específicos (sales férricas y de aluminio). Las partículas previamente desestabilizadas, se unen formando aglomerados de mayor tamaño, gracias a la adición de reactivos de alto peso molecular (catiónicos, aniónicos o no iónicos). Estos agregados de mayor tamaño, son más susceptibles de ser capturados por las microburbujas.

Figura 3. Esquema de proceso de flotación por aire disuelto, FAD. a) Saturación de aire, b) Coagulación/Floculación, c) Zona de contacto, d) Zona de separación.

b)

Constrictor de flujo

2.2.1.

c)

d)

a)

Saturación de agua con aire a presión.

La saturación tiene como objetivo disolver aire en agua, lo cual se facilita aplicando una presión de entre 4 – 6 bar, para que una vez reducida la presión, se genere un gradiente que permita la formación de las microburbujas. Se lleva a cabo en estanques herméticos resistentes a altas presiones, que operan en continuo con alimentación de agua y aire. El agua saturada generada, se alimenta de forma continua a la celda (zona de contacto), inyectándose por medio de válvulas agujas, las cuales facilitan la descompresión instantánea del fluido. El agua que se emplea en la saturación es el agua limpia proveniente de la misma celda FAD (extraída mediante tubos colectores en la zona de separación S/L), la cual se alimenta al saturador mediante bombas de desplazamiento positivo. 2.2.2.

Generación de microburbujas en constrictores de flujo (Venturi, válvulas de aguja).

Las microburbujas (20 µm – 50 µm) se generan al hacer pasar el agua saturada en aire a través de “constrictores de flujo tipo venturi”, situados entre el saturador y la celda de flotación. Aquí ocurre un fenómeno de cavitación-nucleación por la reducción hidrodinámica de la presión.

2.2.4.

Coagulación y/o floculación de partículas a separar.

Zona de contacto.

El objetivo de esta etapa consiste en lograr capturar las partículas aglomeradas por las microburbujas para dar lugar a agregados “aireados”, gracias a la liberación del agua saturada que entra en contacto con el efluente a tratar. Se usa una placa deflectora, que permite conducir el flujo de microburbujas, de modo de contactarlas con los sólidos que alimentan la celda. 2.2.5.

Flotación y remoción de sólidos flotados

Esta etapa tiene el objetivo de separar la fase flotada del efluente tratado y ocurre en la celda que recibe la suspensión proveniente de la zona de contacto. Aquí se produce el ascenso de sólidos con aire y el descenso de agua limpia, la cual es descargada por medio de tubos colectores. La extracción del sólido flotado se lleva a cabo con un colector mecánico (raspador), que atraviesa lentamente la superficie de la unidad de flotación facilitando la descarga de los lodos a una canaleta. Parte del agua limpia regresa al saturador y la otra es descargada con ayuda de canaletas. 2.2.6.

Evaluación del 7 laboratorio :

proceso

a escala

de

La tecnología de precipitación férrica y FAD se evaluó 2+ para la remoción de iones de molibdeno (Mo o 2MoO4 ). Los coloides que se forman son producto de la hidrólisis del cloruro férrico, dando lugar a Fe(OH)3 y permiten la interacción electrostática entre los iones de Molibdeno. El proceso de FAD se realiza en dos etapas, la primera consiste en la saturación de aire en agua en un saturador de 2.5 L de capacidad y la flotación en una celda de 1.5 L.

En la celda de flotación se empleó como reactivo precipitante una solución de cloruro férrico de 1 g/L preparada a partir de una solución comercial (40% en peso) y se ajustó el pH con soluciones 0.1 N de ácido sulfúrico e hidróxido de sodio. Cada ensayo consideró muestras de 1 L de efluente, a los cuales se añadió el reactivo precipitante y se ajustó el pH hasta alcanzar valores entre 5 y 6. Se mantuvo bajo agitación durante un tiempo determinado y finalmente se tomó una muestra (M1), se detuvo la agitación y se dejó reposar. Posteriormente se añadió agua saturada con aire (proveniente del saturador) y se dejó el tiempo suficiente para permitir el ascenso de los flóculos. En este momento se tomó una segunda muestra (M2), proveniente del agua del fondo de la celda. Se evaluó la eficiencia de la adsorción mediante la comparación entre el contenido base (blanco) y el residual en la muestra M1, del contaminante de interés (Molibdeno). La eficiencia de la flotación se evaluó mediante la comparación de las concentraciones de hierro de M1 y M2. En estos experimentos la detección del molibdeno se midió por Adsorción atómica y los sólidos suspendidos se analizaron por gravimetría. Además se realizaron pruebas para determinar requerimiento de reactivos, ajustes de pH, el pH óptimo para la operación e interferencias en el proceso. Se encontró que el pH óptimo para la flotación es 5 - 6 y la aplicación de coagulante hace que el rango de pH se amplíe. Posterior a los estudios se determinó que el ión sulfuro afecta el proceso de reducción del molibdeno, pues reduce el ión férrico a ferroso y con ello, disminuye la eficiencia de la remoción de molibdeno. Por otro lado, se produce la precipitación de pirrotita (entre ión ferroso y el sulfuro residual), lo cual explica la coloración negra producida a ciertos valores de pH ante la adición de cloruro férrico. Las reacciones que explican el comportamiento descrito son: (1) (2) (3) (4)

2FeCl3 + NaHS → 2FeCl2 + HCl + NaCl + S° +2 +3 2 Fe + ½ O2 + H2O → 2Fe + 2(OH) +3 Fe + 3(OH) → Fe(OH)3 Fe+2 + S2- → FeS

Asimismo, se producen reacciones de oxidación del sulfhidrato con aire, sin embargo su cinética es menor por lo que se consideran despreciables respecto de las descritas. La ocurrencia de estas

reacciones dificulta la adsorción del molibdeno, en un ambiente que contiene sulfuro. 2.2.7.

Aplicaciones

Esta tecnología alternativa a la sedimentación se ha probado exitosamente en diversas plantas en Chile, entre ellas se tiene las plantas de tratamiento de la Minera Los Pelambres, Doña Inés de Collahuasi y Minera Esperanza. Una de ellas, la primera planta a nivel mundial que utilizó precipitación férrica y FAD para el tratamiento de efluentes mineros, es la planta de tratamiento de efluentes de la minera Los Pelambres. En ella el efluente es tratado con hidróxido férrico (Fe(OH)3) para que ocurra la co-precipitación de metales y luego, se realiza la separación sólido – líquido mediante flotación por aire disuelto (FAD). La tecnología mencionada permitió abatir molibdeno, cobre, sólidos ultrafinos y ajuste del pH. La planta 8 construida es capaz de procesar 35 L/s de efluente . Por otro lado, la minera Collahuasi necesitaba un sistema de tratamiento para los efluentes provenientes del filtrado de concentrados de cobre y molibdeno, que les permitiera cumplir la normativa de riego y disminuyera la alta concentración de sulfuro disuelto (HS ). El tratamiento, que se diseñó para procesar 27 L/s, consistió en la oxidación del sulfuro para dejarlo como azufre coloidal y posteriormente se realizó la precipitación de metales mediante la coprecipitación utilizando hidróxido férrico (Fe(OH)3), una separación sólido – líquido mediante flotación por aire disuelto (FAD). Esto permitió reducir el HS de 30 9 a 1 mg/L . 2.3. Precipitación con sales de Bario El proceso usual para el tratamiento de efluentes mineros ácidos, es la neutralización con cal pues es eficiente para neutralizar y retirar ciertos contaminantes, pero tiene el inconveniente que no permite abatir sulfato hasta concentraciones menores a 1500 mg/L, debido al valor del producto de solubilidad del sulfato de calcio a Temperatura 10 ambiente . A continuación se detallan algunas de las reacciones involucradas en la precipitación con cal: (1) Ca(OH)2 → Ca +

+2

-

+ 2OH -2

(2) H2SO4 → 2H + SO4 (3) Ca

+2

-2

+ SO4 → CaSO4

(4) Ca

+2

+ 2F → CaF2

-

(5) Cu

+2

+ 2OH → Cu(OH)2

-

El uso de cal también genera otro inconveniente que es la gran cantidad de sólidos generados en el proceso, yesos (CaSO4) y otros que incluso pueden resultar peligrosos según las normativas ambientales. Es entonces, una necesidad latente, precipitar los sulfatos remanentes en la solución. Una alternativa es añadir una segunda etapa, a un proceso existente de precipitación con cal, que facilite la precipitación del sulfato presente en la solución. La precipitación del sulfato por medio de sales de Bario es una alternativa, de modo de producir la 11, 12 precipitación de la baritina, BaSO4. . El proceso se define en la figura 4. Sal de Ba

Cal

Etapa 1

Efluente

Etapa 2

L S Yeso

Agua tratada

L S BaSO4

Evaluación particular

del

proceso

a

un

Etapa 2: La precipitación de sulfatos se logró mediante la adición de sales solubles y semi-solubles de bario, alcanzando valores menores a 100 mg/L. Las pruebas se implementaron con distintas sales de Bario. Primero BaCl2, que resultó efectiva pero presentó el inconveniente de añadir cloruros al medio. Adicionalmente se probó con BaCO3, la cual resultó una buena alternativa considerando la 14 posibilidad de que adicionalmente precipite CaCO3 . El inconveniente era la necesidad de adicionar el reactivo en exceso. Finalmente, se realizó pruebas con Ba(OH)2 y se produjo una precipitación estequiométrica con respecto al sulfato.

Figura 4. Proceso de tratamiento. 2.3.1.

Figure 5. Precipitación de sulfatos con cal.

caso

El proceso en dos etapas antes mencionado, se evaluó para el tratamiento de un efluente producido en una planta de ácido, cuyo objetivo era la producción de agua de enfriamiento a partir del mismo. Etapa 1: Se evaluó la efectividad de la cal para la precipitación de sulfatos y su efecto en la remoción de otros elementos contenidos en el efluente. En la figura 5 se observa la precipitación del sulfato con cal como una función del pH. Aquí se observa que a pH 3, se alcanza la concentración más baja (1500 mg/L). Entonces, no se consideró necesario incrementar el pH por encima de ese punto.

(1) Ba(OH)2 → Ba (2) Ba

+2

+2

-

+ 2OH

-2

+ SO4 → BaSO4

La baritina (BaSO4) es un producto con valor comercial, lo cual permite disminuir costos. En la tabla 2 se presentan los resultados correspondientes a la caracterización de productos de la etapa 2, junto con el blanco proveniente de la etapa 1 (precipitación con cal). Tabla 2. Caracterización de productos etapa 2. Muestra

pH

TDS

SO4-2 mg/L

g/L blanco

3.0

3.8

1400

1

7.5

1.6

300

2

7.2

1.4

300

3

7.3

1.6

300

4

7.2

1.7

300

5

7.5

1.8

400

Promedio

7.3

1.6

320

En la tabla 2, se muestra la caracterización del efluente final obtenido. Este presenta sólidos disueltos totales entre 1.4 y 1.8 g/L. El promedio de la concentración de sulfatos es de 320 g/L. Para este proyecto en particular, el objetivo impuesto del tratamiento, era la obtención de una concentración de sulfato en torno a 300 mg/L. Mediante pruebas de laboratorio quedó demostrado que, aplicando este proceso, se pueden alcanzar concentraciones por debajo de los 100 mg/L. 3. Conclusiones Las tecnologías de “Precipitación con Sulfuros” y la “Flotación por Aire Disuelto (FAD)” son alternativas viables para la reducción de contaminantes en los efluentes mineros, tales como fierro, zinc, cobre, arsénico, plomo y otros, que se encuentran normados por la legislación ambiental peruana, e incluso aquellos que no están normados pero podrían ser incluidos posteriormente a la normativa. En la precipitación por sulfuros se logró la precipitación exitosa de metales bivalentes hasta alcanzar concentraciones que permiten cumplir los límites máximos permisibles establecidos. Un ejemplo de ello es la planta de tratamiento de efluentes de Fundición y Refinería de una empresa minera, que logró disminuir los niveles de arsénico a menos de 0.1 mg/L para flujos de 21 L/s. La tecnología FAD de separación sólido - líquido, es capaz de alcanzar concentraciones muy bajas de sólidos en el agua tratada, alta eficiencia (termodinámica y cinética) y requiere de menores superficies de terreno para su instalación. Estas ventajas de la tecnología FAD la ha convertido en una buena alternativa para el cumplimiento de las más exigentes normas actuales. Se ha probado exitosamente en diversas plantas, entre ellas se mencionan las plantas de tratamiento de la Minera

Los Pelambres, Doña Inés de Collahuasi y Minera Esperanza. En cuanto a la necesidad de abatir sulfatos hasta niveles inferiores a los permitidos por el uso de cal, se encontró que el tratamiento con sales de bario es una alternativa efectiva, la cual permite alcanzar concentraciones menores a 100 mg/L. 4. Agradecimientos Este trabajo pudo ser realizado gracias a la experiencia y apoyo de especialistas de ARCADIS Chile y Perú, entre ellos Pamela Alhucema, Edgardo Marinkovic, Carlos Morillo, Verónica Saavedra, Damián Baeza, Daniel Bórquez, Kathia Tabra, Oswaldo Tobar. 5. Referencias 1. Emslie, A. Review of metal sulphide precipitation. Hydrometallurgy, 104, 2, 22 – 234 (2010). 2. Informe ARCADIS Idetec S.A. Codelco - División El Ventanas, 2005. 3. P. Alhucema, E. Marinkovic. y J. Rubio. Flotación como proceso de remoción de contaminantes. II. Avances y aplicaciones en la flotación por aire disuelto. Minerales, 57, 243, 21-28 (2002). 4. Rubio, J; Souza, M.A.; Smith, R.W. Overview of Flotation as a Wastewater Treatment Technique. Minerals Engineering, 15, 3, 139 – 155 (2002). 5. Rubio, J; Teixeira, R. DAF–dissolved air flotation: Potential applications in the mining and mineral processing industry. International Journal of Mineral Processing, 82, 1–13 (2007). 6. P. Alhucema, E. Marinkovic. y J. Rubio. Proceso de remoción de contaminantes desde efluentes de Plantas Concentradoras. IV Simposio Nacional de Mineralurgia – TECSUP, 2001. 7. P. Alhucema, E. Marinkovic. y J. Rubio. Recuperación de solidos ultrafinos y remoción de contaminantes mediante flotación por aire disuelto. 48º Congreso de Ingenieros de Minas, 1997. 8.

Ficha Técnica Proyecto Planta Tratamiento Efluentes Minera Los Pelambres para Antofagasta Minerals, 2010.

9. Ficha Técnica Proyecto Planta Tratamiento Efluentes Compañía Minera Doña Inés De Collahuasi, 2006. 10. Perry, R.H. y Green, D.W. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook, Ed. 7., McGraw Hill, international (1997). 11. Kabdasli, I. y Tiinay O. “Treatment of Sulfate Containing Wastewaters Using Barium Salts”, Water Science & Technology, 28, 2, 257 – 265 (1993) 12. Turnbull, D. “The Kinetics of Precipitation of barium sulphate from Aqueous Solution”, Acta Metallurgica, 1, 684 – 691 (1953).

13. Dantas, R. y Rubio, J. “Water Softening by a PDAF Process: Chemical Precipitation and Dissolved Air Flotation”, submitted to Separation Science and Technology, (2011). 14. Mulopo, J., Motaung S.R., Mashego, M.R. y Moalusi, M. “Sulphate Removal Results Using Barium – Carbonate and Their Analysis for Reactors Synthesis”, International Mine Water Conference, Pretoria, Gauteng, South Africa, (2009).