PROYECTO REGIONAL DESK DE LA RED DE TRANSFERENCIA TECNOLOGICA

TRANSFERENCIA DE TECNOLOGIAS LIMPIAS PARA EL SECTOR DE LA MINERIA DE PEQUEÑA ESCALA

CONCYTEC

Septiembre, 2004

1. CARACTERIZACIÓN TECNOLÓGICA DE PYMES DEL SECTOR

1.1 CATEGORIZACION DENTRO DEL SECTOR MINERO La categoría de las empresas en el sector industrial se caracterizan por la fuerza laboral y nivel de

ventas anuales mientras que en el sector minero se clasifican de acuerdo a su capacidad de

explotación y/o tratamiento, expresado en T/d o m3/d en el caso de las operaciones de roca o

aluviales, respectivamente. En el sector minero la clasificación señalada tiene importancia desde el

punto de vista legal, económico y técnico.

En el aspecto legal el trámite principal que se debe cumplir para iniciar una operación minera es la

aprobación del correspondiente Estudio de Impacto Ambiental (EIA), y ello implica en el caso de la

Mediana y Gran Minería plazos de revisión y aprobación de varios meses; en el caso del Pequeño

Productor Minero (PPM) el Ministerio de Energía y Minas (MEM) debe revisar y aprobar/observar

el EIA, denominado EIA Semidetallado, en un plazo no mayor de 120 días; en el caso del

Productor Minero Artesanal (PMA) el MEM debe revisar y aprobar/observar el EIA, denominado

DIA (Declaración de Impacto Ambiental), en un plazo no mayor de 50 días. Esta norma facilita

enormemente la implementación de un proyecto de Minería de Pequeña Escala (MPE) en vista de

que la inversión realizada en los Estudios puede ser recuperada con el inicio de la producción.

Esta norma tiene también un efecto importante sobre el desarrollo tecnológico del sector porque a

su vez demanda un apoyo tecnológico de la MPE para elaborar proyectos que involucren

tecnologías limpias; de otro modo es muy difícil que logren desarrollar una operación minera

sostenible.

En el aspecto económico el PPM y el PMA, pagan 0.5 y 1.0 US$/hectárea/año, respectivamente

como Derecho de Vigencia por las Concesiones Mineras donde operen, mientras que la Mediana y

Gran Minería paga tasas de 3.0 US$/hectárea/año. Las multas u otras sanciones económicas en

caso de infracciones ambientales o de seguridad minera, son también mucho menores para la

MPE.

En el aspecto tecnológico, el D.S. N° 013-2002-EM, de Promoción de la MPE, establece una serie

de medidas que el MEM propiciará para “el fortalecimiento de los PMA en el ámbito tecnológico,

operativo, administrativo, de seguridad e higiene y manejo ambiental”; se menciona que el MEM

procurará el apoyo de la Cooperación Internacional y de las Universidades.

Asimismo se señala que el MEM “promoverá la capacitación tecnológica, operativa y de

administración de los PMA tendientes a lograr una explotación racional y sostenible de los

recursos humanos y físicos con que cuentan, el conocimiento básico de las operaciones

comerciales mineras, el mejor manejo de los aspectos contables, económicos y financieros y el

conocimiento básico del procedimiento minero para la mejor protección de sus derechos”.

Se ha previsto que “la capacitación se realizará mediante seminarios, talleres, literatura y

prácticas, con participación de expertos. En el terreno práctico se propiciará la participación de las

Universidades involucradas y otras instituciones de la sociedad civil del país”

Si bien existe un marco legal adecuado para promover el desarrollo tecnológico de este sector es

muy poco lo que el Estado ha apoyado para lograr tal objetivo; dicho de otro modo existe un

campo amplio para contribuir.

El cuadro 1 muestra la categorización de las empresas del sector minero.

Tabla 1.1 Categorías de Empresas Industriales y Mineras

Sector Industrial Trabaja-dores

Ventas Anuales*

Sector Minero Capacidad T/d, m3/d

Trabaja-dores

Ventas Anuales*

Microempresa 1 a 10 < 150 Minería Artesanal < 25; 200 1 a >80 < 1,500 Pequeña Empresa 1 a 50 < 850 Pequeña Minería < 350; 1000 10 a > 200 < 22,000 Mediana Empresa 51 a 99 > 850 Mediana Minería < 5,000 100 a 500 80,000 Gran Empresa > 100 >850 Gran Minería >5,000 > 200 200,000

*En miles de dólares En minería el número de trabajadores se incrementa con el nivel de producción y disminuye

significativamente con el nivel de mecanización que es muy alto en la Mediana y Gran Minería; por

otro lado el tipo de yacimiento y operación influyen notablemente en la fuerza laboral necesaria,

por ejemplo se puede lograr capacidades de 1,000 m3/d en operaciones aluviales que emplean

dragas de succión y solo emplean 15 hombres (PPM), mientras que una operación minera

subterránea polimetálica o aurífera con planta de tratamiento probablemente requiere mas de 100

hombres para explotar 350 T/d. En Minería Artesanal (MA) los niveles de producción diario pueden

ser tan pequeños como 100 kgs para grupos compuestos por 2 a 4 trabajadores.

El nivel de ventas anuales no tiene, necesariamente, una relación directa con la categoría de la

empresa, sino mas bien con el tipo y riqueza del mineral; así una operación de MA aurífera de

roca puede llegar a ventas de 2 millones de dólares y superar las ventas de una operación de PM

polimetálica debido fundamentalmente al valor unitario (US$/T) del mineral. En ambos casos se

supera largamente el nivel de ventas establecidos para la micro y pequeña empresa industrial.

En Minería se considera a la Pequeña Minería y a la Minería Artesanal dentro de la denominación

internacional de “Minería de Pequeña Escala (MPE)”, destacando el hecho de que es el sector que

brinda el mayor número de empleos directos e indirectos en este sector, y tiene un gran impacto

positivo sobre el desarrollo socioeconómico.

La MPE es objeto de interés en la generalidad de países mineros y recibe apoyo de la cooperación

internacional a través de numerosos programas para promover su desarrollo sostenible. En el Perú

se ha dado una Ley de Promoción específica para la MPE, que facilita los trámites para la

formalización pero en la práctica no coadyuva ni contribuye con su tecnificación en forma

significativa.

1.2 CARACERISTICAS PRINCIPALES DE LA MPE La información siguiente fue obtenida del Estudio que en 1994, realizó GRADE para el Ministerio

de Energía y Minas(MEM) con el auspicio de la Agencia Internacional de Desarrollo de Estados

Unidos; no obstante las valiosas conclusiones de este Estudio la Ley de Formalización y

Promoción de la MPE recién se dio en el año 2002. La MPE se caracteriza por :

• No es un fenómeno reciente, carácter universal (USA, Canadá, Chile, Perú, Africa, Inglaterra,

Polonia, etc.)

• Gran empleadora, de 10.9 a 12.5 millones en el Mundo (CEPAL)

• Intensa utilización de mano de obra (debido al minado selectivo). 580 jornales/Kg.Au en MA

versus 6 jornales/Kg.Au en la Gran Minería (GM).

• Bajo Costo de Inversión para generar empleo : 100 US$/puesto en MA versus 150,000

$/puesto en GM.

• Baja Inversión, no requiere grandes reservas mineras

• Bajo desarrollo tecnológico pero "apropiado" (CONCYTEC)

• Amplia gama de productos (Oro, cobre, piedras preciosas, polimetálicos, estaño, carbón,

caliza, cal, azufre, piedra pómez, etc)

• Contribución al deterioro ambiental es relativamente menor, es menos intensivo y mas

dispersivo.

• Alternativa laboral para sectores pobres (generalmente es la única alternativa)

• Condiciones precarias de seguridad/higiene (sin apoyo del Estado)

• Bajo costo de producción (minado ultraselectivo, s/costo financiero)

• Menor consumo de recursos naturales (agua, suelo) y energía, con respecto a operaciones

similares realizadas anteriormente en el mismo yacimiento :

4.5 Kw-h/gr.Au en MA versus 38.9 Kw-h/gr.Au en Mediana Minería (MM)

0.08 m3 agua/gr.Au en MA versus 0.27 agua/gr.Au en Mediana Minería (MM)

• El menor consumo de energía fósil reduce el impacto sobre el cambio climático.

• El uso de Cianuro y los residuos sólidos generados en MA, MM y GM son :

16, 125 y 621 TM residuo/Kg Au

24, 125 y 249 Kg Cianuro/Kg Au

• Mínima demanda de tecnología e insumos importados, mejora balanza comercial del país

(generación neta de divisas)

• Se articula bien con otras actividades económicas locales como la agricultura.

• Promueve el desarrollo económico local directamente, con una alta recirculación del recurso

económico.

• Descubre, Explora y Potencia nuevos yacimientos y proyectos mineros.

• Autogestionaria, aún con todas sus limitaciones tecnológicas, la MA en el Perú se desarrolló

sin ayuda alguna del Estado y es producto de la inventiva del poblador en un medio de

escasas oportunidades de empleo.

• Alto grado de contaminación con mercurio.

• Desorden, precariedad e insalubridad en las poblaciones artesanales.

• Susceptible de notables mejoras en sostenibilidad y rentabilidad con el aporte de Tecnología

Limpia y Apropiada (CONCYTEC). Las experiencias tecnológicas exitosas pueden ser

implementadas y replicadas en plazos relativamente cortos.

1.3 ESTADISTICAS DE LA MPE EN LATINOAMERICA

BOLIVIA : • Organizada en cooperativas (82% del total de empleo minero) en el 2000 hubo 46,802

empleados; el 92% de ellos en la MPE.

• Se desarrolla en las áreas de Oruro, Potosí y La Paz

• Aporta 35% de la producción minera (Oro, Estaño, otros)

• Problemas de alcoholismo, carencia nutricional, salubridad, trabajo infantil. Falta agua potable,

electricidad, posta salud, vías de comunicación.

• Alto índice de accidentes (caso Chima y otros)

BRASIL : • El 73% de "garimpeiros" se dedican a producción de oro (aluvial)

• Se desarrolla preferencialmente en la Amazonía.

• Actividad nómade, solo 4 años en el lugar (aluvial)

• Baja tasa de accidentes, aluvial

• Alto índice de contaminación del agua y suelos con mercurio

• Gran deforestación en la actividad aluvial en la Selva.

CHILE : • PM y MA se concentra en Atacama y Coquimbo (norte de Chile)

• Los "pirquineros" son generalmente oriundos de la Región.

• Producción de cobre y oro. Precio de refugio en el cobre (ENAMI)

• Programa de asistencia a la PM del Min. Minería (PAMMA) con recursos importantes.

• Integración con Plantas de Refinación en caso de Cobre

• Ingresos similares al salario mínimo formal. ECUADOR : • Se desarrolla en Portovelo-Zaruma, y ahora en Nambija (Amazonas).

• Organizada fundamentalmente en Cooperativas y desde los 90' en asociaciones mineras.

• Producción de oro, principalmente.

PERU : • Se desarrolla en Costa (Nasca-Ocoña, Chimbote), Sierra (Puno, Arequipa, Junín, Ancash,

La Libertad) y Selva (Madre de Dios, Loreto, Junín). País Megadiverso.

• Ocupa 7% del total empleado en la Minería.

• Minería de roca, aluvial, morrénico y arenas de playa.

• Fundamentalmente oro. Aporta 15% de producción nacional (24 TM/año), equivalente a 240

Millones US$/año. Perú es también el 1er. Productor Latinoamericano de oro (160 TM/año).

• La MPE es predominante en la producción de No metálicos (75% arcilla, 24% Piedra, 76%

Arena, 100% en Carbón y Bentonita)

• En Metales comunes (Cu, Pb, Zn, Ag) la MPE solo representa 1% de producción nacional.

Antes de 1980 hubo mas de 130 operaciones de PM hoy menos de 20.

• Obsolescencia tecnológica y ambiental en PM. Su reactivación y desarrollo sostenible es

inviable sin una gran innovación tecnológica.

• Asociaciones Mineras de MA están completando ciclo productivo con el tratamiento en Planta

y se han formalizado.

• Se promulgó y reglamentó Ley de PM y MA el 2002. Pudo hacerse mucho antes (Estudio

GRADE 1994). El DIA y EIAs terminan con similar rigurosidad que el EIA, aunque conceden

plazos menores "en teoría".

• En la actualidad se estima que hay alrededor de 50,000 mineros artesanales.

2. NECESIDADES DE INFORMACIÓN Y ASISTENCIA TÉCNICA

2.1 MINERIA ARTESANAL La actividad minera artesanal en el sector aurífero primario ha crecido sostenidamente durante los

últimos 25 años desarrollando una tecnología propia, basada en las técnicas empleadas por los

antiguos peruanos (quimbaletes) y enriquecida por la adaptación de la tecnología moderna a esta

realidad. Se han desarrollado procesos y operaciones como :

- Perforación con taladros eléctricos, frentes de minado extremadamente angostos, pallaqueo

manual, amalgamación en quimbaletes, molienda en seco, molinos portátiles, concentración en

seco, concentración por centrifugación, mini-plantas de cianuración con carbón en pulpa,

módulos simples de desorción-refinación, mini-plantas de peletización y percolación entre otros.

Existe un vasto campo para mejorar la eficiencia técnico-económica de la actividad artesanal. Si

bien la información es importante para promover el desarrollo sostenible de este sector la

experiencia ha demostrado que debe privilegiarse la demostración con prototipos; gran parte de

los recursos de la cooperación internacional se destinan a intangibles que dejan poco beneficio a

los mineros artesanales cuando la base de su desarrollo depende fundamentalmente de una mejor

rentabilidad y sostenibilidad de su operación. En este aspecto la asistencia técnica es prioritaria.

En este sector se debe priorizar la asistencia técnica para :

- Reducir significativamente la duración del ciclo productivo.

- Reducir significativamente el esfuerzo físico que despliega el minero artesanal maximizando el

aprovechamiento de su destreza y reemplazando gradualmente las actividades manuales con el

uso de equipo mecanizado donde sea conveniente.

- Mejorar la recuperación global del oro, mediante mejoras de la técnica metalúrgica y una mayor

participación del PMA en el circuito de comercialización.

- Mejorar la calidad del producto final (oro refinado)

- Desterrar el uso de mercurio.

- Mejor manejo de los residuos sólidos y efluentes líquidos.

- Diseño de Depósitos de Relave que cumpliendo con las exigencias de la legislación ambiental

tengan un costo al alcance de la economía del PMA.

- Control de la contaminación del aire con material particulado (polvo)

- Mejorar las condiciones de seguridad y salubridad en el ambiente de trabajo.

- Mejorar la recuperación del agua del proceso.

- Mejorar el sistema de ventilación en interior mina.

- Establecer un sistema apropiado para extracción de desmonte.

- Procesar el mineral de baja ley

- Acceder a fuentes menos costosas de energía.

- Establecer sistemas eficientes de recuperación de agua.

- Reducir la deforestación y desertificación en las operaciones aluviales.

- Mejorar la recuperación de oro fino en operaciones aluviales.

- Recuperar minerales pesados y comercializarlos ventajosamente.

- Control de la turbidez de efluentes en el tratamiento de morrenas auríferas

En el cuadro 2.1 se presenta una relación de tecnologías cuyo perfeccionamiento y transferencia

tendría un gran impacto positivo sobre el desarrollo sostenible de este sector. En los cuadros 2.2 y

2.3 se muestran los beneficios que se podrían obtener en los casos de MA de roca y MA aluvial,

respectivamente, al aplicarse algunas tecnologías limpias propuestas.

Cuadro N° 2.1 TECNOLOGIAS LIMPIAS Y APROPIADAS PARA LA MINERIA ARTESANAL AURÍFERA

Explotación de Gravas y Morrenas Auríferas Recirculación de Agua Coagulación, Floculación; sistemas de clarificación de agua Procesamiento Hidrometalúrgico de Concentrados Gravimétricos Molienda, Cianuración CIP Molienda, Lixiviación CIP, RIP, con Tiourea, Tiosufato, Yodo Lixiviación con Activación mecánica, Filtración, Electrodeposición Directa Enriquecimiento, Fundición, Lixiviación de Relaves Retratamiento de Relaves de Amalgamación Reconstitución del Suelo, Recirculación de Agua, Circuito sin Mercurio, Recuperación de

Minerales Pesados

Aprovechamiento de Minerales Pesados Reforestación, aprovechamiento agrícola de los suelos reconstituidos Estudios de Impacto Ambiental Manejo y Almacenamiento de Relaves Aplicación de fuentes de energía no convencionales (biodiesel, gas, etc.) Explotación Artesanal de Filones Auríferos Planta Comunal de Procesamiento Solo Amalgamación mecanizada Molienda, Conc. Gravimétrica, Amalgamación, Retorta Molienda, Conc. Gravimétrica, Desaguado, Vat Leaching Molienda, Conc. en Seco, Peletización y Vat Leaching Molienda, Cianuración CIP Molienda, Lixiviación CIP, RIP, con Tiourea, Tiosufato, Yodo Lixiviación con Activación mecánica, Filtración, Electrodeposición directa Mas Plantas (Laitaruma, Dynacor) Explotación Minera Planeamiento Comunal Extracción y Tratamiento de Desmonte Sistema de Ventilación Transporte de Mineral Generación y Distribución de Energía Mejoramiento de Equipo e Insumos Acero de barrenos para Perforadoras Eléctricas Perforadora Eléctrica Miniperforadora neumática Sistema de Minado Tratamiento en interior mina , Conc. Gravimétrica y Lixiviación, Filtración a Presión Tratamiento en interior mina: Lixiviación (con Yodo, Tiosulfato, Tiourea), Filtración, Precipitación Tratamiento en interior mina: Activación Mecánica Lixiviación (con Yodo, Tiosulfato, Tiourea),

Filtración, Elaboración de Estudios de Factibilidad y Financiamiento Estudios de Impacto Ambiental Manejo y Almacenamiento de Relaves Tratamiento de Efluentes de Proceso y Drenaje Acido

Cuadro N° 2.2 Ventajas sobre la economía y sostenibilidad de la explotación aluvial aurífera

que puede generar la aplicación de Tecnologías Limpias (los índices mostrados abajo están referidos a la producción de oro en Kg.)

2.1.1 Minería Aluvial Aurífera La aplicación de un sistema apropiado para el tratamiento de gravas auríferas, caracterizado

porque recupera el material fino del suelo original junto con la recuperación y recirculación de agua

(Figura 2.1), tendría un efecto notable sobre la economía y sostenibilidad de esta actividad tal

como se muestra en el cuadro anterior :

- La recuperación de oro se incrementaría del rango actual de 70% hasta 90% debido a que en

un sistema mecanizado se logra una mayor recuperación de oro fino.

- La recuperación de minerales pesados (zirconio, titanio, torio, etc.) se incrementa

notablemente, hasta 70%, porque el sistema mecanizado justifica su recuperación y

acumulación para un eventual procesamiento adicional y comercialización. Este es un valor

agregado que en la actualidad se pierde por mal manejo y desinterés en este tipo de

minerales.

- El uso racional del agua resultante de su recuperación y reciclaje ocurre al recuperar el

material fino (limos) y lograr una separación sólido-líquido eficiente que no se practica

actualmente por incapacidad tecnológica. Como consecuencia se reduce el consumo de agua

por kg. de oro recuperado de 850 a 100 m3; esto reduce el costo de operación porque el agua

se recupera “in situ”, evitando demás el costoso bombeo de lugares remotos.

- La operación aluvial depende fundamentalmente del recurso agua y este es muy escaso en

época de estiaje; sin embargo la recirculación de agua permitiría operar un mayor número de

meses al año o en todo caso procesar un mayor volumen de grava en cualquier época.

- El gran impacto negativo que ocasiona el vertimiento de material fino a los ríos en las

operaciones actuales sería evitado definitivamente; esto reduciría a cero la turbidez que

ocasiona las descarga actual de 150 T/Kg. Au de limos, restableciendo la vida acuática en

estos ríos.

- Se evitaría las 2,050 T/kg. Au de arena emplazadas indiscriminadamente sobre cauces de ríos

y arroyos, al redepositarlas en su lugar de origen en forma ordenada.

- De igual modo las 2,950 T/kg. Au de cantos que conforman cerros sin vegetación y cubren

áreas aptas para cultivos quedarían cubiertas por arena y limos recuperados en caso de

adoptarse el sistema mecanizado propuesto.

- Al recuperarse el suelo se reduciría significativamente, o definitivamente, los 2,496 m2 de

terrenos que son desforestados por cada kilo de oro recuperado. La producción de oro que es

un medio de subsistencia puede hacerse con un impacto ambiental mucho menor.

- La rehabilitación de los terrenos desforestados y aquellos cubiertos por montañas de cantos,

grava y arena, tomarán muchos años y un costo alto para rehabilitarse. Con el sistema

mecanizado la rehabilitación se logra en plazo muy corto con un ahorro importante que

permite emplear los recursos disponibles para fomentar una producción agrícola y forestal que

en el futuro reemplace a la minería como medio de sustento.

- Se estima que en la actualidad se consume alrededor de 0.24 Kg. de mercurio por cada kilo

de oro producido en la minería aluvial; gran parte del mismo se pierde por el manejo

inadecuado de concentrados, el refogado de la amalgama y la falta de interés en la

recuperación del que queda en los relaves de amalgamación. El tratamiento de los

concentrados gravimétricos, obtenidos mecánicamente, mediante métodos de flotación y

lixiviación con agentes no tóxicos o de fácil detoxificación, permite desterrar definitivamente el

mercurio además de incrementar la recuperación del oro presente en estos concentrados,

reducir el tiempo de su tratamiento y mejorar la calidad del producto final. No obstante, este

tipo de tecnología no es de uso común en minería aluvial y es donde la transferencia de

tecnología resulta indispensable.

- Como el sistema de tratamiento es móvil y se traslada y recircula el agua en lugar de

transportar un gran volumen de grava, se reduce drásticamente el consumo de petróleo empleado actualmente por los camiones.

Figura 2.1. Sistema de tratamiento con recuperación de agua y suelo

2.1.2 Minería Aurífera de Roca En el cuadro N° 2.3 se observa el incremento en la rentabilidad y la reducción de los impactos

ambientales que se puede lograr con la aplicación de tecnología limpia en la minería artesanal

aurífera de roca. Se observa en la parte superior que la actividad actual tiene un ciclo productivo

demasiado largo; el minero tiene que trabajar intensamente durante 15 días para obtener el oro

semirrefinado que entonces comercializa para adquirir insumos y retornar al socavón reiniciando

un nuevo ciclo. El trabajo en la mina es agotador y riesgoso, y debería ser compensado con un

trabajo mas suave en el exterior pero no ocurre así. Cuando él extrae su mineral tiene que

transportarlo al lugar donde están los quimbaletes o molinos y pasar varios días moliendo y

amalgamando el mineral para obtener una amalgama de oro que entonces refogará al aire libre

para comercializarlo. Como consecuencia contamina el aire con vapor de mercurio, y el suelo y el

agua con mercurio líquido dejado en los relaves; también obtiene un oro de calidad regular que no

se paga a un buen precio.

Si aplicamos algunas de las tecnologías limpias enumeradas en el Cuadro N° 2, que permitan el

procesamiento mecanizado del mineral y no empleen mercurio, se logra reducir el tiempo de

tratamiento y comercialización a solo 1 día, y el ciclo completo de 15 a 8 días. Esto conlleva una

mayor rentabilidad para el minero quien puede incrementar los ingresos de su grupo de su grupo

de 3,000 a 8,800 US$/mes. El mayor ingreso no solo se logra por la mayor rotación, el incremento

de la recuperación de 60 a 90% obtenida por la mejor tecnología también influye notablemente;

gran parte de esta diferencia era aprovechada por otros intermediarios de la cadena productiva.

Con estas tecnología se elimina el uso de mercurio, lo cual implica una reducción de la

contaminación con este metal en el orden de 20 Kg. por cada Kg. de oro producido. También se

reduce el consumo de cianuro pues en la actualidad los relaves de amalgamación que se procesan

las Plantas requieren mas cianuro que el empleado para el mineral fresco debido al contenido

residual de mercurio. El consumo global de agua se reduce de 2.0 a 0.5 m3/T porque el mineral se

procesa directamente, en lugar de realizar dos etapas de tratamiento (amalgamación y

cianuración) en lugares diferentes. Finalmente hay que destacar que el oro obtenido con este

procesamiento es de mejor calidad y se comercializa inmediatamente en el lugar del tratamiento.

Tabla N° 2.3 Incremento de Rentabilidad y Sostenibilidad en la Minería Artesanal de Roca lograda aplicando Tecnologías Limpias

Para que un sistema como el descrito sea accesible al minero artesanal es necesario que los

equipos empleados sean de pequeñas dimensiones, de otro modo ellos tendrían que acumular

una cantidad mucho mayor de mineral reduciéndose drásticamente la rotación.

Si bien la difusión de información como la descrita es importante, la única manera de lograr la

implementación de estas tecnologías es desarrollando prototipos que operen en los centros

mineros artesanales para demostrar y convencer a los mineros de su utilidad.

2.2 PEQUEÑA MINERIA La Pequeña Minería (PM) en el Perú ha sido hasta hace 20 años una de las actividades mineras

mas importantes, especialmente en el sector polimetálico. De mas de 300 operaciones de PM con

ventas anuales de 100 millones US$, hoy solo quedan menos de 20; la mayor parte cerró por falta

de reservas económicas y/o obsolescencia tecnológica; las exigencias ambientales modernas

limitan aún mas su rehabilitación y desarrollo futuro. Su contribución a la economía del país es de

20 millones de US$ comparado con los 130 millones de US$ que aporta la MA.

La PM ha sido tradicionalmente un sector formal a diferencia de la MA; por otro lado su carácter

predominantemente polimetálico lo hace muy dependiente de la cotización de metales comunes

(Cu, Pb, Zn y Ag) que a menudo sufren grandes depresiones. Como el Perú no controla la

demanda de metales la rentabilidad y sostenibilidad de la PM depende fundamentalmente del

costo de producción

Los PPM consideran que la nueva Legislación de promoción (D.S. N° 013-2002-EM) favorece mas

a la MA que a la PM, y no les falta razón; el Estado parece haber renunciado al esfuerzo por

reactivar y promover el desarrollo de la PM. Tampoco reciben apoyo de los organismos de

Cooperación Internacional y Organismos No Gubernamentales (ONG) pues estos se focalizan su

atención a la MA.

El hecho de que la PM sea una actividad formal origina un mayor control por parte de las

autoridades ambientales del MEM, a diferencia de la actitud frente a la MA. Esta actitud incrementa

las dificultades técnicas y económicas para el inicio o reinicio de operaciones.

Debido a factores de la pequeña escala de operación el costo de producción es de 20 a 30%

mayor que el correspondiente a la MM polimetálica, la calidad de los concentrados que produce es

también inferior porque emplea el mismo sistema de tratamiento en una escala mas pequeña. Esto

motiva que su comercialización reciba grandes descuentos (debido a penalidades y maquilas por

impurezas, humedad o baja ley) Con mayor costo de producción, menor precio de venta y

limitaciones para cumplir con la legislación ambiental, en el contexto actual la PM solo puede ser

exitosa explotando yacimientos polimetálicos muy ricos o los auríferos.

La mayor parte de las empresas de la PM que se encuentran en operación, y aquellas que se

reactivarían, tienen problemas similares a los de la Mediana Minería. Estos problemas son :

- Impurezas penalizables en los concentrados que producen; el contenido de metales como

arsénico, antimonio y bismuto en los concentrados de plomo, cobre o zinc, es penalizado a

razón de 12 US$ por cada unidad porcentual de estos metales. Hay casos donde la

penalidad implica un descuento tan alto como 200 US$/TM de concentrado que puede

representar de 20 a 30% del valor de venta.

- Bajas recuperaciones de los metales base (Cu, Pb, Zn y Ag) que se pierden en el relave o

por desplazamiento al concentrado indebido donde no solo no se pagan sino que reciben

penalidades. Así por el plomo que queda en el concentrado de zinc paga una penalidad, y

por otro lado solo se paga el 30% de la Ag presente en el concentrado de Zn.

- Alto costo de tratamiento de fundición (denominado “maquila”) que en el caso de

concentrados de Zn pueden alcanzar hasta 30% del valor bruto del concentrado.

- Alto costo de construcción de Depósitos de Relaves debido a las exigencias ambientales y

de Seguridad que demanda la legislación moderna.

- Alto costo de manejo de relaves finos de cianuración y pobre recuperación de agua debido a

la granulometría extremadamente fina empleada en el proceso.

- Incapacidad técnica para procesar minerales auríferos en zonas desérticas por la escasez de

agua

- Alto costo de Cierre y de la garantía que debe proveerse de acuerdo a la Ley de Cierre de

Minas.

- Alto costo de Inversión y Operación para el tratamiento de los efluentes ácidos de mina, de

relave y de desmontes.

- Falta de conocimiento sobre sistemas para la prevención del drenaje ácido.

- Pobre recuperación de plata en minerales arsenicales o manganíferos.

- Falta de conocimiento sobre recirculación del agua de proceso.

- Excesiva humedad de los concentrados que se envían al mercado, especialmente del

concentrado de plomo.

- Alto consumo energético; desconocimiento sobre el uso de fuentes energéticas menos

costosas.

- Procesamiento de minerales auríferos con alto contenido de cobre.

- Implementación de sistemas de extracción por solventes de tamaño apropiado para

reemplazar el sistema de lixiviación y cementación de minerales oxidados de cobre.

- Reducción del contenido de pirita y ceniza presente para mejorar la calidad del producto, en

el caso de operaciones carboníferas.

- Reducción del contenido de fierro presente para mejorar la calidad del producto, en el caso

de minerales no metálicos como caolín.

- Separación sólido-líquido y eliminación de lamas en el caso de minerales no metálicos.

- Incapacidad tecnológica para reemplazar eficientemente el petróleo por carbón pulverizado

en los hornos de calcinación donde se manufactura Cal.

- Desconocimiento generalizado del aprovechamiento del gas natural, ahora suministrado por

Camisea, en la generación de energía eléctrica y como combustible para aplicación directa

en procesos y operaciones como : manufactura de cal y secado de concentrados entre

otros.

- Desconocimiento en nuevas aplicaciones del gas natural para la obtención directa de metal a

partir de minerales de alta ley oxidados y sulfurados.

La PM solo puede competir con operaciones similares de mayor nivel de producción si se adoptan

cambios radicales de estrategia de minado y tratamiento (reingeniería); los cambios tecnológicos

menores, en este nivel de producción, generan incrementos de rentabilidad insuficientes para

impulsar su reactivación. La aplicación de tecnologías limpias apropiadas que reduzcan

notablemente el costo de producción y prevengan la contaminación, puede lograr este desarrollo

sostenible al convertir las reservas minerales existentes en reservas económicas.

La propuesta denominada “Flotación y Relleno Total” cumple con estas características como se

describe brevemente a continuación.

Se trata de una nueva filosofía de concentración que permite obtener leyes y recuperaciones

similares o mayores, junto con relaves mucho mas “gruesos” que el obtenido con sistemas

tradicionales de flotación. El diagrama de flujo de Flotación Total se muestra en la figura 2.2 junto

con el de Flotación Convencional (Selectiva).

El objetivo de este sistema es obtener un relave de granulometría excepcionalmente gruesa, sin

perjudicar la recuperación de los valores metálicos; esto ha sido posible porque se obtiene primero

un concentrado (Concentrado Total) que contiene los valores de cobre, plomo y zinc, además de la

plata, en lugar de obtener directamente concentrados individuales de estos metales y tener que

moler muy fino. No obstante que esta práctica se ha seguido por mas de 100 años, no había razón

para obtener concentrados individuales cerca de la mina si estos no se comercializan allí sino en el

puerto de embarque (figura 2.2).

Un relave tan grueso puede emplazarse casi totalmente en el espacio dejado por el mineral

extraído, porque su gran permeabilidad facilita el drenaje y consolidación. De este modo no se

requiere construir depósitos de relave en superficie, evitándose la contaminación que ellos

generan, además del alto costo de su construcción. Este ahorro reduce notablemente la inversión

requerida para reactivar una operación de PM.

El sistema implica efectivamente un cambio radical de tratamiento porque a diferencia del sistema

tradicional el relave final es el primero y no el último producto obtenido en la Planta de Flotación

Total, mientras que los concentrados individuales son obtenidos posteriormente en un circuito

independiente de separación que trata el Concentrado Total. Este circuito independiente evita que

las soluciones que contienen los reactivos del circuito de separación, se unan o reciclen al del

circuito de Flotación Total, y facilita también que el agua de proceso recuperada pueda ser

totalmente reciclada al circuito de Flotación Total. El circuito de Flotación Total se instala siempre

en el mismo emplazamiento minero y de ese modo minimiza el uso de agua fresca y evita su

contaminación, gracias al alto reciclaje y esquema simple de reactivos. La inversión requerida en la

Planta de Flotación Total es de 3 a 5 veces menor que el de una Planta Convencional, y en

consecuencia la inversión necesaria para la reactivación de una operación de PM se reduce

significativamente (Figura 2.4).

La Planta de Separación no solo es independiente del circuito de Flotación Total , también puede

localizarse en un lugar distante de la Mina pero mas cercano al destino final de los concentrados o

al puerto de embarque en el caso de exportación; la Planta de Separación también puede

ubicarse en un lugar donde exista mayor infraestructura o donde ya exista una Planta

Convencional de Flotación cuyas instalaciones pueden aprovecharse para reducir la inversión de

esta Planta de Separación. Esta Planta puede tratar en forma alternativa los Concentrados Totales

que proceden de diferentes PPM, gracias a que pueden ser almacenados por períodos de días y

semanas antes de su tratamiento. En consecuencia la inversión requerida para la Planta de

Separación puede ser compartida por varias operaciones de PM a quienes brindará el servicio de

tratamiento. De este modo se reduce significativamente la inversión individual requerida para la

Planta de Separación.

La ubicación diferente e individualización de ambos Plantas (Flotación Total y Separación) es una

de las características mas distintivas del sistema. La figura 2.3 muestra la logística del movimiento

de los productos comparada con la alternativa convencional; se observa que el movimiento de

concentrado Total y de concentrados individuales de Cu, Pb y Zn es, en distancia y peso, similar

en ambos casos, pero mucho mas simple en el caso de la opción de Flotación Total, y respalda la

estrategia adoptada si a cambio de esa modificación se obtienen beneficios económicos y

ambientales importantes.

En el Cuadro 2.4, se describen las numerosas ventajas que la aplicación de la propuesta genera

en las operaciones polimetálicas de PM.

Cuadro N° 2.4. Incremento de Rentabilidad y Sostenibilidad en la Pequeña Minería con la aplicación de “Flotación y Relleno Total”

1 Costo de Inversión en Planta es 5 veces menor. Facilita su financiamiento para el PPM 2 Costo de Inversión en Mina es mucho menor, porque será rellenado con relave grueso. 3 Costo de Operación en Planta es mucho menor; la Planta tiene una sola etapa. 4 Mucho menor consumo de energía y de acero 5 Mucho menor consumo de reactivos, un solo pH, un solo depresor 6 Costo de Operación en Mina es menor 7 Relleno de mina totalmente con relaves, no requiere relleno dedrítico 8 Menor Impacto en canteras de superficie 9 Gran permeabilidad del relleno hidráulico, ciclo mas corto de minado

10 Efluentes de mina con menor turbiedad 11 No requiere Depósito de Relaves 12 No genera Efluentes ácidos 13 Transporte de Mineral, Concentrado y Relaves es Hidráulico 14 Mejor Calidad de Aire en interior mina

15 Mayor recuperación global de los metales 16 Mayor recuperación de los metales en sus respectivos concentrados 17 Mayor calidad (ley) de concentrados 18 Recirculación Total de Agua 19 La Planta es muy compacta, muy simple y más flexible 20 La Planta puede instalarse en interior mina 21 El desarrollo del proyecto requiere menor tiempo 22 Con Planta subterránea se reduce el tiempo y desarrollo de la mina 23 La Planta de Flotación Total puede ser operada fácilmente, puede ser automatizada 24 La Planta de Separación puede ser automatizada y emplear procesos caros/sofisticados 25 Se puede considerar una Planta de Separación para varias Plantas de Flotación Total 26 El circuito de comercialización se acorta significativamente, facilitando el financiamiento de la operación 27 El Concentrado Total puede tratarse directamente o previa Separación, en una Planta Hidrometalúrgica 28 Los Impactos sobre el agua, aire y suelo, se reducen notablemente 29 La exportación de concentrados de mayor calidad y/o metales refinados mejora el intercambio de divisas30 El menor costo de producción de los metales reduce el riesgo ante variabilidad de los precios 31 Puede reactivarse la Pequeña Minería, convierte en económica sus reservas minerales conocidas 32 Mayor Estabilidad Química del Depósito de Lodos 33 Totalmente Diseñado y Fabricado en el País

Figura 2.3 Estrategia de la Flotación y Relleno Total comparada con la Flotación Convencional, para 3 minas

Mol

iend

a

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Flot

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Aco

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s

Esp

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os

Hid

roci

clon

es

Tota

lFlotación Selectiva

Flotación Total

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Fig. 3 Inversión Comparativa en Equipo en la Flotación Convencional (Selectiva) y Flotación Total . Capacidad 2,880 T/d

Flotación Selectiva Flotación Total

Figura 2.4

3. SELECCIÓN DE EMPRESAS DEL SECTOR INTERESADA EN TRANSFERENCIA DE TECNOLOGIAS

3.1 METODOLOGIA USADA PARA LA SELECCION 3.1.1 Empresas de la Minería Artesanal

En el caso de los PMA, una parte importante de los que operan en minería de roca se han

organizado en Cooperativas y Empresas Artesanales; existe una Institución (AMASUCO) a la cual

se han afiliado la mayor parte de ellas. Se estima que hay mas de 40,000 PMA que requieren

asesoría tecnológica, mucho de ellos trabajan asociados en grupos pequeños de 3 a 10 personas,

y estos grupos forman parte de organizaciones mayores.

No es necesario llegar directamente a cada uno de estos grupos, además que es virtualmente

imposible, lo que se debe hacer es seleccionar una operación representativa en cada sector de la

MA para allí aplicar un prototipo que demuestre la viabilidad técnica y económica de la tecnología

que se propone transferir. Los PMA se enteran rápidamente de estas cosas y también serían

informados por AMASUCO, las ONGs y otras instituciones que colaboran con ellos.

El criterio para la selección de los asientos mineros ha sido :

- Que represente una actividad importante dentro del sector de la MA, en este caso solo se

considera operaciones auríferas porque comprende a mas de 40,000 PMA.

- Que represente diferentes tipos de minería aurífera : de roca, aluvial y morrena.

- Que represente diferentes entornos ecológicos : costa/sierra desértica (bajo 1,000 m.s.n.m.),

altiplano húmedo/seco (4,500 m.s.n.m.), sierra/ceja de selva, húmeda (2,300 m.s.n.m.) y selva

baja, con gran biodiversidad (200 m.s.n.m.).

- Que la actividad minera se desarrolle en concesiones propias o autorizadas por el titular minero.

- Que reúna grupos organizados de PMA con los cuales se pueda coordinar el aprovechamiento

de la transferencia tecnológica.

El consultor que suscribe conoce a grupos de PMA, que muestran apertura para este trabajo, en

las diferentes regiones del país. Las Operaciones seleccionadas son :

Grupo Productos Tipo Mina Región Biodiversidad Altitud* Lluvias Costa Oro Vetas en Roca Costa árida Baja < 1,000 Nula Altiplano Oro, Min. Pesados Placer morrénico Sierra Alta Moderada > 4,500 Alta Central Oro, plomo, plata Vetas en Roca Sierra, Ceja Selva Alta < 2,500 Alta Selva Oro, Min. Pesados Placer aluvial Selva Muy Alta < 200 Muy Alta Selva Alta Oro, Min. Pesados Placer aluvial Selva Alta Alta < 1,000 Muy Alta

*m.s.n.m.

3.1.2 Empresas de la Pequeña Minería

En el caso de los PPM, una parte de los que explotan minerales polimetálicos se han organizado

conformando la Asociación de Pequeños Productores Mineros, pero accionan independientemente

debido probablemente a que esta institución no ha logrado mucho para reactivar este sector. Se ha

considerado también las operaciones auríferas aluviales que tratan cerca de 1,000 m3/d.

Se puede llegar directamente a cada una de estas empresas porque son en realidad pocas. Lo

que se debe hacer es seleccionar una operación representativa en regiones diferentes ya que las

otras características son muy similares.

El criterio para la selección de los asientos mineros ha sido :

- Que sea representativa de una región del país, distinta de las otros grupos seleccionados.

- Que represente diferentes entornos ecológicos : costa/sierra desértica (bajo 1,000 m.s.n.m.),

altiplano húmedo/seco (4,500 m.s.n.m.), sierra/ceja de selva, húmeda (2,300 m.s.n.m.).

- Que la actividad minera se desarrolle en concesiones propias o autorizadas por el titular minero.

- Que se trate de empresas formales, todas lo son en realidad, con los cuales se pueda coordinar

el aprovechamiento de la transferencia tecnológica.

El consultor que suscribe conoce a grupos de PPM, que muestran apertura para este trabajo, en

las diferentes regiones del país, aunque aún no se ha precisado las empresas seleccionadas. Las

Operaciones seleccionadas son :

Grupo Productos Región Biodiversidad Altitud* Lluvias Costa Cobre Costa árida Baja < 1,000 Nula Sierra Sur Cu, Pb, Zn, Ag Sierra Alta Moderada > 3,500 Alta Central Cu, Pb, Zn, Ag Sierra Alta Moderada > 3,500 Alta Sierra Norte Cu, Pb, Zn, Ag Sierra Alta Moderada > 3,500 Alta Selva Au, min. pesados Selva Muy Alta < 200 Muy Alta

3.2 RELACION DE EMPRESAS 3.2.1 Empresas de la Minería Artesanal Las empresas artesanales seleccionadas para la transferencia tecnológica son :

Grupo Lugar Provincia Depto. Institución Representante Cargo

Costa Huanu Huanu Caravelí Arequipa AURELSA Moisés Quispe Ccama PresidenteAltiplano Ananea Carabaya Puno CECOMSAP Francisco Ccama PresidenteCentral Huachón Pasco Pasco Comunidad Huachón Abel Puente PresidenteSelva Pto.Maldonado Tambopata M.de Dios Asoc.Mineros M.de D. Miguel Herrera Urízar Presidente

Selva Alta Tingo María Huánuco Huanuco Titular “River 1” Jesús Guevara Titular

3.2.2 Empresas de la Pequeña Minería Las empresas de la Pequeña Minería seleccionadas para la transferencia tecnológica son :

Grupo Lugar Provincia Depto. Empresa Representante Cargo

Costa Nasca Nasca Ica Sierra Sur Huachocolpa Angaraes Huancavelica C. M. San Genaro Central Comas Concepción Junín Mina Marta S.A. Sierra Norte Conococha Recuay Ancash Minera Magistral Selva Huepetúhe Tambopata Madre de Dios Gregoria Baca Gregoria Baca Titular

4. DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DE CAPACITACION

4.1 METODOLOGIA USADA PARA LA SELECCION La selección de las prioridades de capacitación para la transferencia tecnológica, considerando

que se trata de tecnologías limpias, se establece priorizando aquellas que en la actualidad

ocasionan los mayores impactos ambientales y/o operan en zonas de mayor biodiversidad y

disponen de los menores recursos económicos y/o tecnológicos para contrarrestar estas

deficiencias; como la alternativa de seguir operando sin dejar de contaminar es inviable también

existe una prioridad por atender aquellas operaciones cuya paralización afectaría un número

mayor de trabajadores.

Otro criterio para establecer prioridades es el de la tecnología disponible, pues mal se haría en

seleccionar una actividad que requiere mucha ayuda tecnológica si no podemos disponer de una

solución viable en el corto o mediano plazo.

4.2 TEMAS SELECCIONADOS Los temas seleccionados priorizan la atención desde el punto de vista ambiental y son los

siguientes :

1. Sistema de tratamiento con recuperación de agua y suelo para la minería aluvial aurífera en

la Selva, en operaciones de la Pequeña Minería.

2. Sistema de tratamiento con recuperación de agua y control de turbidez para la minería

morrénica aurífera en el Altiplano, en operaciones de Minería Artesanal.

3. Control del Drenaje Acido generado en operaciones polimetálicas de la Pequeña Minería.

4. Optimización del Procesamiento de minerales auríferos para evitar el uso de mercurio,

mejorar el manejo de relaves y reducir el ciclo productivo en la minería artesanal de roca.

5. Reingeniería del Tratamiento de Minerales Polimetálicos de las operaciones de Pequeña

Minería, para reducir drásticamente el costo de producción, simplificar el manejo de relaves y

la inversión necesaria para reactivar las operaciones cerradas.

4.3 LINEAMIENTOS DE CONTENIDO El contenido de los temas debe seguir el siguiente lineamiento :

1. Antecedentes de la actividad

2. Caracterización tecnológica, económica y ambiental de la actividad actual

3. Descripción de alternativas tecnológicas y las ventajas económicas y ambientales

potenciales

4. Descripción de las actividades requeridas para desarrollar, adecuar e implementar las

tecnologías seleccionadas, destacando como primer objetivo el prototipo.

5. Descripción del Cronograma Tentativo y el Estimado del Costo que demanda la alternativa

seleccionada.

6. Ilustración del éxito alcanzado con casos representativos (Casos exitosos)

7. Discusión con la intervención de los participantes para aportes de ideas

8. Asignación de funciones a los participantes para el programa de desarrollo de la

transferencia de tecnología.

9. Conclusiones y Recomendaciones

5. SELECCION E INFORME DE LOS CASOS EXITOSOS DE TECNOLOGÍAS LIMPIAS

5.1 METODOLOGIA PARA LA SELECCION DE CASOS EXITOSOS La selección de los casos exitosos se ha realizado considerando su aplicabilidad a los temas

prioritarios descritos anteriormente, el grado de certeza que su aplicación esta vigente y es

realmente exitosa y la magnitud del beneficio alcanzado en esas aplicaciones.

Por ejemplo uno de los casos exitosos presentados en el taller describía el empleo de un nuevo

agente lixiviante que podía ser empleado para disolver el oro en lugar de emplear el cianuro para

tal objeto o el mercurio para un objetivo similar. La tecnología propuesta emplea agua regia, una

mezcla de ácidos nítrico y clorhídrico, generados en el sitio con la mezcla de ácido sulfúrico, sal

común y salitre (nitrato de sodio); además de que no se presentaron cifras concretas sobre el

costo de esta alternativa, tampoco se resolvió la interrogante de cómo se iba a lograr la

selectividad para que el agua regia disuelva selectivamente el oro y el tipo de reactores que se

emplearía para controlar su alta corrosividad. Los consultores presentes en el taller coincidieron

en afirmar que esta tecnología no había demostrado aún que era o podía ser exitosa.

Otro caso presentado, donde una empresa peruana había adoptado tecnología desarrollada en

Sudáfrica para fabricar Plantas de Desorción de Carbón Activado cargado con oro sí había

demostrado su éxito porque ya había fabricado 3 Plantas que estaban operando en minas del país,

reemplazando a las que anteriormente se importaban. El mérito de este caso es que se empleaba

la tecnología de desorción a alta presión en lugar de emplear alcohol para desorber a presión

atmosférica, de ese modo se reduce el costo de esta etapa del tratamiento de minerales auríferos.

Como esta etapa es la última del tratamiento, su incidencia sobre la economía de los PMA no es

significativa ya que ellos pueden realizar esta etapa tomando el servicio de terceros. Esto no

disminuye de ningún modo el éxito alcanzado por esta empresa.

En otra presentación realizada se describió el proceso de separación de pirita del relave grueso y

su encapsulamiento concurrente, para evitar que los depósitos de relave polimetálicos o auríferos

generen drenaje ácido en el futuro. Esta, en cuyo desarrollo el consultor que suscribe ha

participado, ha sido desarrollada a nivel de Laboratorio únicamente y si bien ya ha sido adoptada

en 2 diseños de nuevos Depósitos de Relave, debería ser complementado con una etapa de

Planta piloto para confirmar su viabilidad.

Existen otros casos exitosos como el de la eliminación de cromo disuelto de efluentes mineros de

la pequeña y mediana minería que ya han sido demostrados al nivel de Planta Comercial y están

en plena aplicación; sin embargo no se considera como un tema prioritario porque la

contaminación con este metal es poco frecuente en la actualidad.

5.2 INFORME DE DOS CASOS EXITOSOS 5.2.1 PROCESO NCD PARA EL TRATAMIENTO DE EFLUENTES ACIDOS DE MINA a) Resumen El drenaje ácido de mina es uno de los mayores problemas de contaminación que ocasiona la

minería polimetálica de la PM, MM y GM. El río Yauli en Junín, recibe desde hace 70 años la

descarga de agua ácida de 2 bocaminas, Túnel Victoria y Túnel Kingsmill, con un caudal total de

2.4 m3/seg.

El “estado del arte” para el tratamiento de estos efluentes es el proceso HDS (High Density

Sludge) desarrollado en Canadá y fue propuesto desde 1996. El T. Victoria que descarga 400 l/s

pertenece a Volcán Compañía Minera S.A.A. (VOLCAN) la misma que aceptó construir una Planta

de tratamiento que emplea el proceso NCD (Neutralización y Coagulación Dinámica) desarrollado

por una empresa peruana en vista de sus notables ventajas económicas. Para facilitar esta

decisión la consultora construyó, instaló y operó una Planta Piloto de 4 l/s de capacidad en el

mismo lugar. El Pilotaje confirmó las ventajas y aplicabilidad del proceso NCD y la Planta empezó

a operar en mayo del 2004.

Gracias a las notables ventajas, ahora comprobadas, el proceso NCD constituye ahora “el estado

del arte” para el tratamiento de efluentes ácidos y ha sido propuesto para el tratamiento del

efluente ácido del T. Kingsmill (2,000 l/s).

b) Procesos previos Hasta ahora la solución del problema había sido planteada con una neutralización con Cal asistida

por intensa oxidación con aire y recirculación de los precipitados metálicos para promover la

generación de partículas criptocristalinas en lugar de los coloides que normalmente ocurren; el

proceso HDS podía lograr así sedimentos con 20% de sólidos en lugar de los sedimentos con 1%

sólidos que requerían mucho espacio para su almacenamiento. Pero el tiempo de retención

requerido para este proceso oscila alrededor de 60 minutos, no obstante que la neutralización

misma solo toma 5 minutos. En consecuencia se requiere de reactores de gran dimensión, alto

consumo de energía y aire para caudales de la magnitud descargada por los T. Victoria y

Kingsmill.

c) Tecnologías Empleadas La tecnología HDS ha sido adoptada en otros países y en el Perú existen 2 Plantas que emplean

el mismo sistema; la primera Planta HDS se instaló en 1978 en Canadá y aún sigue operando.

Solo en el Perú se intentó reemplazarla porque basado en su experiencia los diseñadores

interpretaron que la solución podía desdoblarse en 2 etapas de neutralización y coagulación, en

lugar de hacerla en forma simultánea. Eso solo demandaba 5 minutos para la neutralización y se

buscó procesos mas rápidos de coagulación, desarrollando la aplicación de un coagulante sólido

que adsorbe los precipitados coloidales en menos de 1 minuto. En consecuencia el tiempo total de

tratamiento de 60 minutos en el HDS se redujo a solo 6 minutos en el NCD, es decir 10 veces

menos.

Como el colector (coagulante sólido) en una de las aplicaciones es un relave minero que tiene

granulometría similar a la arena fina (densidad 2.5 gr/cc, diámetro mayor de 30 micras), la

velocidad de sedimentación se incrementa de 0.8 m/h en el caso de HDS hasta 18.0 m/h. Ello

reduce notablemente las dimensiones y costo del Tanque Clarificador.

d) Proceso de Financiamiento La tecnología NCD fue desarrollada con recursos propios de la empresa consultora, gracias a que

contaba con infraestructura de laboratorio y profesionales con amplia experiencia en investigación;

la clave del éxito en esta etapa ha sido la búsqueda, identificación, caracterización y

categorización de los problemas existentes en nuestro país, para optar por resolver primero los

que teniendo gran impacto sobre el medio ambiente no requieren un costo excesivo en la etapa de

investigación. Tan pronto como la solución se vislumbró, se procedió a completar la información

para proteger la invención y seguidamente se propuso la solución a empresas como VOLCAN; en

un medio que no se caracteriza por el respeto a la propiedad intelectual era de vital importancia

proteger la invención para negociar libremente el contrato de consultoría. Además el contrato se

negoció con la retribución del servicio sujeta al cumplimiento de los objetivos propuestos que en un

principio podían parecer demasiado ambiciosos.

La obtención del contrato de desarrollo, diseño y pilotaje, permitió reponer los recursos propios

empleados previamente para desarrollar el proceso en el laboratorio.

e) Proceso de Implementación de la Tecnología La implementación de la tecnología NCD, después de realizado el pilotaje y diseñada la Planta

NCD Industrial afines del año 2001, fue entera responsabilidad de VOLCAN que debía procurar

los recursos para cumplir con su instalación dentro del plazo comprometido con las autoridades

ambientales del sector Minería. Parte del retraso en su implementación ha sido ocasionada por la

caída del precio de los metales en los años 2002 y 2003, que afectó la economía de las empresas

polimetálicas. La recuperación de estos precios en el 2004 y su impacto sobre la economía de la

empresa permitió completar su construcción el presente año. La Planta NCD Victoria opera

satisfactoriamente desde mayo del 2004.

f) Impacto de la Tecnología La puesta en marcha de la Planta NCD Victoria ha tenido un gran impacto en el sector minero; es

actualmente la Planta que trata el mayor caudal de agua ácida del país (de 350 a 500 l/s) y la

tercera en el Mundo; costó 1.6 millones de dólares frente a 4.0 millones de dólares que costó la

Planta HDS instalada en Quiruvilca, La Libertad y trata un caudal 5 veces menor (85 l/s). El

consumo de cal originalmente proyectado a 0.8 g/l para la opción HDS se ha reducido a 0.2 g/l con

la Planta NCD; se estima que el ahorro de cal y energía de esta Planta en 1.5 años es suficiente

para cubrir su costo.

Las ventajas comparativas de la Planta NCD con respecto a la Planta HDS se presentan en el

cuadro N° 5.1; en las figuras 5, 6,7 y 8, se muestra el diagrama de flujo y vistas de la Planta NCD.

Cuadro 5.1 Parámetros Comparativos de Plantas HDS Quiruvilca y la Planta NCD T. Victoria

Parámetro Unidad HDS Quiruvilca NCD T. VictoriaCapacidad de Diseño l/s 83 350Capacidad Máxima (Pico) l/s 95 500Costo de Inversión* millón US$ 4.0 1.6Costo Específico de Inversión US$/(l/s) 48,193 4,571Tiempo de Residencia minutos 65 10Volumen de Reactores m3 325 244Volumen Específico de Reactores m3/(l/s) 3.9 0.7Diámetro del Clarificador m 16.0 18.3Area Específica de Clarificación m2/(l/s) 2.42 0.75Potencia Consumida Kw 175 65Potencia Específica Consumida Kw/(l/s) 2.11 0.19Consumo de Floculante gr/m3 3.0 *2.5Concentración del Sedimento % sólidos 30 *23Recirculación del Sedimento % 300 0Descarga de Sólidos T/d 106 960Tipo de Descarga del Sedimento Intermitente ContinuaConsumo de Aire pie3/minuto 450 0pH Inicial 2.0 2.9

pH Final 7.8 8.5Consumo de Cal Actual Kg/m3 3.65 0.19Consumo de Cal con HDS Kg/m3 3.65 0.90Ahorro de Cal % 0 80Claridad del Rebose mg/l 40 10

* El consumo de floculante (A-110) será reducido y la densidad incrementada con las modificaciones para reducir la turbulencia de entrada al Clarificador

Probablemente el mayor impacto de la tecnología NCD ocurra cuando se aplique para el

tratamiento del efluente del T. Kingsmill pues entonces tratará el mayor caudal de agua ácida del

Mundo (figura 5.3) aun costo mucho menor que la tecnología HDS. Se espera también que las

Plantas Concentradoras y Depósitos de Relaves de las operaciones futuras se diseñen y ubiquen

considerando el aprovechamiento de los relaves para la neutralización del efluente ácido en una

Planta NCD.

1 3 2

+ =

Foto 5.1. Reducción del volumen ocupado por los lodos de neutralización después de coagularse con el relave de flotación. Esta prueba demuestra que el volumen del relave sedimentado es igual antes y después de haber coagulado los lodos de neutralización. Probeta 1 : Sedimentación de Lodos neutralizados con Cal. Vol. Sedimento = 320ml Probeta 2 : Sedimentación de Relave de flotación. Vol. Sedimento = 80 ml Probeta 3 : Sedimentación de la mezcla de probetas 1 y 2. Vol. Sedimento = 80 ml

Foto 5.2.- Vista panorámica de la Planta Piloto de Neutralización NCD operando con el efluente del Túnel Victoria ( caudal 4 l/s).

Foto 5.2. Confluencia del R. Yauli que viene descontaminado de la Planta NCD Victoria y el Efluente del T. Kingsmill frente a M. Túnel, Mayo 2004

6. PROPUESTA DE TRANSFERENCIA DE TECNOLOGIA LIMPIA

A. PROCESAMIENTO SIN MERCURIO DEL MINERAL AURÍFERO PRIMARIO

1. RESUMEN La minería artesanal aurífera de roca emplea directamente a mas de 25,000 personas en el país.

Esta actividad tiene una característica individual muy distintiva que motiva a cada minero artesanal

(MA) a procesar su propia producción mediante amalgamación en quimbaletes o molinos

amalgamadores, con la consiguiente contaminación con mercurio del agua, aire y suelo. La

comercialización directa de su mineral es una opción poco viable por los descuentos relativos que

implica y sobretodo por el tiempo que toma el pago. El MA necesita que el retorno sea muy rápido

para permitir el autofinanciamiento del ciclo productivo.

El sistema propuesto permite un tratamiento rápido, eficiente, económico y limpio de lotes

pequeños, desterrando el mercurio y los graves impactos que su utilización genera. Los atributos

de rapidez, bajo costo y recuperación garantizan su aceptación por parte del MA; el sistema se

basa en varias líneas de chancado, molienda, deslamado y cianuración que maneja lotes

pequeños, y el pago inmediato en base al oro disuelto y su análisis por absorción atómica. Las

soluciones obtenidas en varias líneas se procesan en conjunto por electrodeposición directa o

precipitación al vacío para obtener oro semirrefinado.

2. OBJETIVO

El objetivo de la tecnología propuesta es la de permitir el procesamiento de lotes pequeños de

mineral aurífero producido por los mineros artesanales, prescindiendo del uso de mercurio,

incrementando su rentabilidad en mas del 100%, reduciendo notablemente su esfuerzo físico y,

principalmente, controlando la contaminación ambiental con respecto a la práctica actual.

3. DESCRIPCION

La minería artesanal aurífera de roca emplea directamente a mas de 25,000 personas en el país.

Esta actividad tiene una característica individual muy distintiva pues cada trabajador artesanal

procesa su propia producción o la parte equivalente que le corresponde cuando forma parte de un

Grupo; es menos frecuente el caso cuando la producción de todo el Grupo se procesa o

comercializa conjuntamente. Por ello el tratamiento se realiza por lotes pequeños, en el orden de

30 a 150 kgs, de mineral de alta ley (de 50 a 120 gr.Au/T) con un valor en el orden de 40 US$/por

lote. Su comercialización a una Planta requeriría un costo de análisis previo en el orden de 12

US$/lote, el resultado sería reportado recién un día después y el pago completado en 2 días

después de descontarle por el servicio de tratamiento; todo ello no solo implica un costo

significativo sino que retrasa notablemente el reinicio del ciclo productivo. En el cuadro 1 se

aprecia que el MA solo obtiene un retorno del 51% del valor total de su mineral y tiene que esperar

alrededor de 48 horas para ello.

Por esta razón el MA opta por realizar la amalgamación en quimbaletes o molinos amalgamadores

en los cuales el servicio de su uso se paga entregando al propietario el residuo (relave) de este

proceso en vista de que alrededor del 40% del oro permanece allí sin recuperarse. El MA tiene que

procesar su mineral para obtener el producto (oro refogado) luego de 12 horas y no toma en

cuenta que este esfuerzo físico tiene también un costo. Si valoriza este costo, solo obtiene un

retorno del 23% del valor total de su mineral, pero tiene la ventaja de que el retorno es rápido (15

horas). Si, como es el caso, no considera su trabajo el retorno es de 46%, y esta opción resulta

competitiva con la venta directa debido a su rapidez.

El MA difícilmente optará por otra opción que no sea la amalgamación si no obtiene el mismo o

mayor retorno en un tiempo igual o menor. El método propuesto, que se describe a continuación,

permite un rápido procesamiento, bajo costo y rápida comercialización, desterrando el uso del

mercurio, y es aplicable a lotes pequeños que caracterizan las operaciones artesanales.

El sistema, que se muestra en la figura 6.1, consiste en varías líneas de chancado, molienda,

clasificación y cianuración para el tratamiento individual de lotes pequeños de mineral aurífero

(promedio 100 kg.). El MA pesa primero su mineral, luego lo chanca a ¼” y muele en molino para

obtener una pulpa de mineral fino; se estima que todo este tratamiento toma no mas de 1 hora. La

pulpa es diluida y clasificada en un hidrociclón para separar las lamas y obtener un preconcentrado

de mineral permeable que se descarga al tanque de cianuración., esta etapa toma 5 minutos. En el

tanque de cianuración se adiciona cianuro, hidróxido de sodio (o Cal) y se agita con aireación

intensa (posteriormente se complementará con oxígeno) durante 8 a 12 horas (el tiempo será

precisado posteriormente) para disolver mas del 80% del oro presente. Al cabo de ese tiempo se

extrae una muestra de la solución y se determina automáticamente su volumen total; la muestra se

analiza en el equipo de absorción atómica que es parte del Complejo (este análisis solo toma 5

minutos) y en base a ello se valoriza el oro recuperado, entregando también una contramuestra de

la solución al MA. La liquidación se determina descontando el costo de tratamiento y el precio del

oro en el mercado internacional. Esta operación es rápida de modo tal que el MA recibe su pago,

con los comprobantes respectivos, a los 15 minutos de tomada la muestra. El MA podrá, gracias al

sistema de internet que se instalaría, transferir parte del pago a otro lugar del país en forma

inmediata.

En la Planta las pulpas individuales de esta etapa de cianuración son filtradas y la solución

obtenida almacenada conjuntamente para recuperar el oro mediante electrodeposición directa o

precipitación con polvo de zinc, y retornar la solución gastada a los circuitos individuales. Los

residuos filtrados se unen también y son cianurados en un Tanque mas grande para reducir el

costo del tratamiento adicional y el oro es recuperado con carbón activado. Las lamas obtenidas

en cada línea son también muestreadas y analizadas luego de 2 horas de cianuración en el

laboratorio para determinar su contenido recuperable; luego se unen y después de flocularlas y

separar el exceso del agua se cianuran en un Tanque mas grande para reducir el costo del

tratamiento adicional y el oro es recuperado con carbón activado. El oro adicionalmente

recuperado sirve para cubrir parte del costo del tratamiento.

En el sistema propuesto las utilidades obtenidas en el Complejo sirven para financiar la mejora

continúa y el sobrante es distribuido entre todos los MA que usaron este servicio; la distribución se

hace en forma proporcional al peso de oro recuperado en cada lote del MA.

Los resultados proyectados del cuadro 6.1 muestran que el MA obtiene un retorno directo del 65%

del valor total de su lote de mineral en un tiempo de 12 horas, comparado con retornos de 22 a

46% en el caso de la amalgamación practicada actualmente; esto equivale a un incremento de la

rentabilidad de 80 a 250%, según se valorice o no su trabajo en el tratamiento.

4. BENEFICIOS

Los beneficios que se pueden lograr con el sistema propuesto son :

- Eliminación del uso del mercurio y de los impactos negativos que genera sobre la salud del

trabajador y sobre el medio ambiente.

- Tratamiento rentable, rápido y limpio de los lotes pequeños que caracterizan a la Minería

Artesanal Aurífera.

- Incremento notable de la rentabilidad con respecto a la práctica actual de amalgamación y a

la alternativa de comercialización directa.

- Reducción significativa de la duración del ciclo productivo, incrementando de ese modo la

producción y nivel de ingresos mensuales del MA.

- Reducción notable del esfuerzo físico del MA.

- El sistema puede ser mejorado incorporando tecnologías mas avanzadas como reemplazo

del cianuro por tiourea, tiosulfato, activación mecánica, etc.

- El sistema puede ser replicado fácilmente y beneficiaría a un gran número de MA.

B. PROCESAMIENTO SIN MERCURIO DEL MINERAL AURÍFERO ALUVIAL

1. RESUMEN

La minería artesanal aurífera aluvial emplea directamente a mas de 15,000 personas en el país.

Esta actividad tiene una característica individual muy distintiva que motiva a cada minero artesanal

(MA) a procesar su propia producción mediante amalgamación manual del concentrado

gravimétrico en el mismo lugar de extracción, con la consiguiente contaminación con mercurio del

agua, aire y suelo. La comercialización directa del concentrado o su traslado a un lugar mas

adecuado para un tratamiento que no emplee mercurio es una opción poco viable por la lejanía y

acceso difícil.

El sistema propuesto reduce notablemente el peso del concentrado sin pérdidas significativas de

oro, en forma rápida y con bajo costo, de modo tal que el costo de su traslado se reduce en mas

de 10 veces. El concentrado enriquecido se procesa entonces en la población mas cercana para

obtener un producto de mejor calidad y una mayor recuperación, sin emplear mercurio. Los

atributos de rapidez, bajo costo, recuperación y calidad del oro obtenido garantizan su aceptación

por parte del MA. El sistema se basa el tratamiento “in situ” del concentrado gravimétrico mediante

tamizado, mesa vibratoria, separación magnética de baja y alta intensidad y, eventualmente,

flotación, empleando pequeñas plantas portátiles que consumen menos de 5 Kw, y no emplean

reactivos tóxicos. El concentrado enriquecido obtenido se procesa hidrometalúrgicamente, para

obtener oro refinado, en un Laboratorio de uso común para los MA procedentes de diferentes

lugares de la Selva.

2. OBJETIVO

El objetivo de la tecnología propuesta es procesar sin mercurio los concentrados gravimétricos

auríferos producido por los mineros artesanales de la Selva, sin perjudicar la recuperación ni la

rentabilidad obtenidas actualmente, y reduciendo significativamente los niveles de la

contaminación ambiental actual.

3. DESCRIPCION

La minería artesanal aurífera aluvial emplea directamente a mas de 15,000 personas en el país.

Esta actividad tiene una característica individual muy distintiva pues cada trabajador artesanal

procesa su propia producción en lugares remotos de la Selva y emplea mercurio para este

propósito. Como consecuencia contamina los ríos, cuerpos de agua y suelo con residuos de

mercurio, afectando severamente la fauna terrestre y acuática y desarrollando una alto riesgo de

generación de metil mercurio que puede causar envenenamiento de los pobladores

acostumbrados alimentarse de peces. El oro amalgamado que se obtiene es posteriormente

refogado (volatilizado) en las poblaciones donde se comercializa generando contaminación del

aire.

Los esfuerzos realizados para eliminar el uso mercurio en diversos países, y en el nuestro, no han

tenido éxito y este método continúa practicándose desde hace siglos. El MA realiza la

amalgamación diariamente y en forma manual, procesando alrededor de 120 Kg. de concentrado

gravimétrico. Este trabajo toma de 2 a 3 horas, además de las 8 horas que emplea para extraer y

procesar la grava original; luego de obtener la amalgama esta es refogada “in situ” y pesada para

distribuirse entre los socios del Grupo o trasladada a la población para su refogado y

comercialización. La recuperación del oro por amalgamación manual se estima en no más de 85%

y el resto se queda en el concentrado tratado junto con una parte importante del mercurio.

El MA difícilmente optará por otra opción que no sea la amalgamación si no obtiene el mismo o

mayor retorno con un tiempo y costo similares. El método propuesto, que se describe a

continuación, permite un rápido y limpio procesamiento, a bajo costo, para reducir el peso del

concentrado y el costo de su traslado hasta una población donde se puede obtener oro refinado

sin emplear mercurio.

El sistema, que se muestra en la figura 6.2, consiste en una línea tamizado grueso, mesa vibratoria

y tamizado fino, complementada por una pequeña celda de flotación y separador magnético de

baja y alta intensidad. El concentrado obtenido en la mesa vibratoria recupera la mayor parte del

oro y es sometida a separación magnética con magnetos permanentes (de 300 a 8,000 gauss)

para obtener concentrados magnéticos de magnetita, hematita, ilmenita, granate, monacita, entre

otros, y un producto no magnético que contiene el oro. De este modo se reduce el peso del

concentrado original de 120 a 10 kg., mientras que el producto magnético se descarga al medio

ambiente en vista de que no es tóxico ni contaminante. La fracción fina del relave de la mesa

vibratoria se somete a flotación por lotes empleando reactivos convencionales (xantatos) para

recuperar el oro fino, si es que hubiera, mientras que el agua decantada se almacena para el

tratamiento de un nuevo lote. El concentrado de flotación se filtra en un embudo por gravedad y se

traslada a la población para su tratamiento complementario.

El concentrado enriquecido se traslada al Laboratorio instalado en la población mas cercana,

donde el oro se disuelve, selectivamente, con agua regia y luego de filtrada la solución se recupera

el oro mediante precipitación con bisulfito de sodio. La calidad del oro en polvo obtenido de este

modo es de 99.9%; este precipitado se funde con gas propano y fundentes apropiados para

obtener un pequeño lingote de oro refinado. La solución ácida residual es reciclada parcialmente y

otra parte neutralizada con Cal.

El tiempo de procesamiento para obtener el concentrado enriquecido se estima en 1 hora. El

tratamiento de tratamiento hidrometalúrgico del concentrado enriquecido se estima en 1.5 horas.

La recuperación global del oro se estima en 95%.

Se ha previsto, en el futuro, reemplazar la disolución de oro con agua regia por una disolución con

tiourea, tiosulfato o Yodo.

4. BENEFICIOS

Los beneficios que se pueden lograr con el sistema propuesto son :

- Eliminación del uso del mercurio y de los impactos negativos que genera sobre la salud del

trabajador y sobre el medio ambiente de un gran número de sitios de nuestra Selva.

- Tratamiento rentable, rápido y limpio del concentrado gravimétrico obtenido en la Minería

Artesanal Aurífera de los yacimientos aluviales de la Selva.

- Incremento significativo de la rentabilidad con respecto a la práctica actual de amalgamación;

la recuperación de oro se incrementa de 85 a 95%, y la calidad del producto (pureza) se

incrementa de 92 a 99.9%.

- Reducción significativa del esfuerzo físico del MA.

- El sistema puede ser mejorado incorporando otras tecnologías para reemplazar la disolución

con agua regia; entre ellas se tiene : Cianuro, Tiourea, Tiosulfato, Yodo, entre otras.

- El sistema puede ser replicado fácilmente y beneficiaría a un gran número de MA.

Mineral Agua M2 X1 M1 Carbón Cargado M2 X1 M1 Oro Semirefinado Oro "Verde" Oro ecológico Carbón Cargado

Figura 6.1 Diagrama de Flujo del Tratamiento Propuesto para la Minería Artesanal de Roca

Al Laboratorio para refinación con agua regia Al Laboratorio Oro "Verde" para acumulación y Oro ecológico

cianuración-

refinación Oro "Verde" Oro ecológico

Figura 6.2 Diagrama de Flujo del Tratamiento Propuesto para la Minería Artesanal Aluvial

7. VISION DE FUTURO DE LA MINERIA DE PEQUEÑA ESCALA

Reproducimos los objetivos que a menudo se trazan en Proyectos de cooperación técnica para la

MPE, en talleres organizados con representantes del sector en Latinoamérica.

OBJETIVO ESTRATÉGICO I: La minería de pequeña escala (MPE)en el horizonte de diez años es

una actividad formal, organizada y rentable, que usa tecnología eficiente y es social y

ambientalmente responsable

OBJETIVO ESTRATÉGICO II: La minería en pequeña escala se desarrolla en un marco de

gobernabilidad , legalidad, participación y respeto a la diversidad cultural

No obstante, la característica común de estos esfuerzos, y tal vez su debilidad, radica en la escasa

dedicación de recursos para el componente tecnológico. En realidad la rentabilidad y calidad

ambiental de esta actividad está directamente relacionada con el desarrollo de Tecnología Limpia

y Apropiada.

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Figura 11. Planta de Neutralización NCD del T. Victoria. Empresa Volcán Cía. Minera S.A.A.