El modelado y la simulación de los procesos de separación sólido-líquido y tratamiento de agua desempeñan un papel fundamental en los campos de la minería, el procesamiento de minerales y la metalurgia en relación con las crecientes preocupaciones sobre el agua. Desde el diseño del proceso hasta la optimización, los ingenieros confían en estas herramientas para garantizar una utilización eficiente de los recursos, la sostenibilidad ambiental y la calidad del producto. Este artículo explora diferentes modelos de operaciones unitarias y escenarios relacionados con la separación sólido-líquido y el tratamiento de agua. Un artículo presentado durante el congreso Procemin Geomet 2023 en Chile.

Comprendiendo el desafío de la gestión del agua en la minería

En la actualidad, con la creciente presión para preservar los recursos hídricos continentales y la escasez de agua debido a la sequía en algunas áreas, el uso de agua desalinizada y el reciclaje de agua de proceso están ganando importancia en la industria minera.

Estos escenarios requieren un conjunto diferente de tecnologías, enfocadas en eliminar los compuestos nocivos presentes en el flujo de agua, para mejorar la calidad del agua con el fin de prevenir un impacto negativo en la recuperación de metales o en el grado de concentrado.

Modelos matemáticos avanzados para la separación sólido-líquido y el tratamiento de agua reciclada

El aumento de la recuperación y reutilización del agua de proceso afecta negativamente la calidad del agua y el rendimiento del proceso. Los ingenieros necesitan gestionar el ciclo de vida completo del agua.

Con este fin, el modelado y la simulación son herramientas indispensables para comprender las interacciones entre el mineral y el agua y las variaciones en el rendimiento del proceso. Son cruciales para seleccionar el escenario más apropiado para mejorar la calidad óptima del agua y, al mismo tiempo, asegurar un impacto positivo en la recuperación de metales y el grado de concentrado.

Este artículo repasa diferentes modelos de separación:

• para separación sólido-líquido: espesamiento, filtración,
• para tratamiento de agua: flotación por aire disuelto (DAF), ósmosis inversa, filtración por membrana o resinas de intercambio iónico.

Se presentan las principales ecuaciones detrás de cada modelo, se discute su uso previsto y cómo pueden aplicarse para diseñar u optimizar diferentes procesos de separación sólido-líquido.

Simulación de una planta de relaves secos y un circuito de tratamiento de agua antes de ser reciclada en el proceso

Se muestran dos estudios de caso diferentes en este artículo:

• el primero está dedicado al diseño de un circuito de recuperación de agua para una disposición más segura de los relaves,
• el segundo se centra en la mejora de la calidad del agua de un circuito de tratamiento antes de reutilizarla en un circuito de flotación.

Los estudios se basan en el software de simulación de procesos USIM PAC.

Autores

• Manuel González Fernández – CASPEO
• Etienne Braak, PhD. – CASPEO
• Philippe Wavrer, PhD. – CASPEO