TRATAMIENTO DE LODOS MINERALES CON REHABILITACIÓN MEJORADA DEL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS.

Un método de rehabilitación de una zona de deposición con el fin de hacerla adecuada para el crecimiento de plantas y que comprende un material mineral en partículas,

cuyo material mineral en partículas ha sido deshidratado a partir de una suspensión de dicho material, que comprende las etapas de transferir la suspensión de material mineral en partículas, como un fluido, a la zona de deposición y en donde la suspensión se deja reposar y deshidratar en la zona de deposición para formar un material mineral en partículas deshidratado, en donde la rehabilitación de la zona de distribución se consigue por adición de una cantidad deshidratante de un polímero a la suspensión del material mineral en partículas mientras este está siendo transferido como un fluido a la zona de deposición, en donde el polímero es un polímero sintético soluble en agua formado a partir de uno o más monómeros etilénicamente insaturados y que tiene una viscosidad intrínseca de al menos 4 dl/g o un polímero soluble en agua que es un polímero natural o un polímero semi-natural, en donde el material se bombea como un fluido hacia una salida en la zona de deposición y el material se deja fluir sobre la superficie de material rigidizado y el material se deja reposar y rigidizar para formar una pila o apilamiento de material rigidizado, en donde se incorporan semillas y nutrientes en la capa final de material tratado

La presente invención se refiere al hecho de proporcionar una zona de deposición rehabilitada para material mineral en partículas, especialmente con características mejoradas de rehabilitación del crecimiento de las plantas, en donde el material mineral ha sido deshidratado a partir de una suspensión, especialmente lodos minerales residuales. 5 La invención es particularmente adecuada para la distribución de residuos y otro material residual resultantes de procedimientos de tratamiento y beneficiación de minerales, incluyendo la co-distribución de sólidos bastos y finos, como una mezcla homogénea. Por la expresión “material mineral en partículas” la entidad solicitante incluye una variedad de sustratos en donde está presente material mineral. Así, dentro de dicha expresión se incluirán, por ejemplo, lodo rojo, residuos procedentes de diversas operaciones de tratamiento de minerales y del tratamiento de residuos de 10 arenas petrolíferas.

El procedimiento de tratamiento de minas minerales con el fin de extraer los contenidos minerales dará lugar normalmente a material residual. Con frecuencia, el material residual consiste en un lodo acuoso que comprende material mineral en partículas, por ejemplo, arcilla, esquisto, arena, gravilla, óxidos metálicos, etc, mezclado con agua.

En ciertos casos, el material residual tal como residuos de minería, se puede distribuir convenientemente en 15 una mina subterránea para formar relleno. En general, el residuo de relleno comprende una alta proporción de partículas bastas de tamaño grande junto con otras partículas de tamaño más pequeño y se bombea al interior de la mina como lodo en donde se deja éste deshidratar quedando los sólidos sedimentados en su sitio. Una práctica común consiste en utilizar floculantes para facilitar este proceso mediante la floculación del material fino para incrementar la velocidad de sedimentación o retener cemento en una mezcla. Sin embargo, en este caso, el material basto normalmente 20 sedimentará a una velocidad más rápida que los finos floculados, dando ello como resultado un depósito heterogéneo de sólidos bastos y finos.

Para otras aplicaciones, puede no ser posible distribuir el residuo en una mina. En estos casos, una práctica común consiste en distribuir este material mediante bombeo del lodo acuoso hacia lagunas, montones o apilamientos y dejarlo así deshidratar gradualmente a través de las acciones de sedimentación, drenaje y evaporación. 25

Existe una gran intervención de presión medioambiental para reducir al mínimo la asignación de nuevos terrenos para fines de distribución y para utilizar de un modo más eficaz las zonas de residuos ya existentes. Uno de los métodos consiste en depositar múltiples capas de residuos sobre una zona para formar así apilamientos más altos de residuos. Sin embargo, esto presenta la dificultad de poder asegurar que el material residual únicamente fluye sobre la superficie de residuos que previamente han sido rigidizados dentro de límites aceptables, que se pueda rigidizar de 30 forma adecuada para formar un apilamiento y que el residuo se consolide de manera suficiente para soportar múltiples capas de material rigidizado, sin riesgos de que se derrumbe o deslice. De este modo, los requisitos para proporcionar un material residual con el tipo correcto de características para su apilamiento son totalmente diferentes de aquellas requeridas para otras formas de distribución, tal como rellenados dentro de una zona relativamente cerrada. Normalmente, se considera que tales zonas de distribución son inadecuadas para cualquier forma de rehabilitación 35 puesto que el material residual allí depositado generalmente no es adecuado para cualquier forma de trabajo de construcción o para soportar vegetación, y con frecuencia son subterráneas.

En una operación típica de tratamiento de minerales, los sólidos residuales se separan de sólidos que comprenden valores minerales en un procedimiento acuoso. La suspensión acuosa de sólidos residuales suele contener arcillas y otros minerales y normalmente reciben la denominación de residuos. Esto es cierto en diversos sólidos 40 minerales que incluyen residuos provenientes de arenas petrolíferas. Dichos sólidos son concentrados frecuentemente por medio de un proceso de floculación en un tanque de decantación para proporcionar un grueso de mayor densidad y para recuperar parte del agua del procedimiento. Es usual bombear el grueso hacia una zona de retención en superficie, referida frecuentemente como un pozo o presa de residuos. Una vez depositada en esta zona de retención en superficie, el agua continuará liberándose de la suspensión acuosa, dando lugar ello a una concentración adicional de 45 los sólidos durante un periodo de tiempo. Una vez que se ha recogido un volumen suficiente de agua, este se bombea normalmente de nuevo hacia la planta de tratamiento del mineral.

La presa de residuos es con frecuencia de tamaño limitado con el fin de reducir al mínimo el impacto sobre el medio ambiente. Además, el hecho de proporcionar presas más grandes puede ser costoso debido a los altos costes de movimiento de tierras y de la construcción de muros de contención. Dichas presas tienden a disponer de un fondo que 50 se inclina suavemente para permitir que el agua liberada de los sólidos quede recogida en una zona y que pueda ser entonces bombeada de nuevo hacia la planta de tratamiento del mineral. Un problema que surge frecuentemente es cuando las partículas finas de sólidos son desplazadas en los cursos de agua, contaminando así el agua y dejando un impacto perjudicial sobre posteriores usos del agua.

En muchas operaciones de tratamiento de minerales, por ejemplo un procedimiento de beneficiación de arenas 55 minerales, es también común producir una segunda corriente de residuos que comprende partículas minerales fundamentalmente bastas (>0,1 mm). Particularmente, es deseable distribuir las partículas residuales bastas y finas como una mezcla homogénea dado que ello mejora las propiedades mecánicas de los sólidos deshidratados,

reduciendo en gran medida el tiempo y el coste eventualmente requeridos para rehabilitar el terreno. Sin embargo, esto normalmente no es posible debido a que incluso si el material residual basto se mezcla a fondo en la suspensión acuosa de material residual fino antes de la deposición en la zona destinada al respecto, el material basto sedimentará mucho más rápidamente que el material fino dando ello como resultado una estratificación dentro de los sólidos deshidratados. Además, cuando la cantidad de material basto respecto a la cantidad de material fino es relativamente alta, la 5 sedimentación rápida del material basto puede producir ángulos de inclinación excesivos que promueven el desplazamiento de residuo acuoso que contiene altas proporciones de partículas finas, contaminando así el agua recuperada. Como resultado, con frecuencia es necesario tratar las corrientes de residuos bastos y finos por separado y recombinar estos materiales mediante re-elaboración mecánica, una vez finalizado el proceso de deshidratación.

Se han llevado a cabo intentos para solucionar todos los problemas anteriores mediante el tratamiento de la 10 alimentación a la presa de residuos empleando un coagulante o un floculante para acentuar la velocidad de sedimentación y/o mejorar la claridad del agua liberada. Sin embargo, tales intentos no han tenido éxito ya que dichos tratamientos han sido aplicados en dosis convencionales y ello ha traído consigo poco o ningún beneficio en el grado de compactación del material fino o a la hora de limitar la segregación de tamaños de partícula.

En lagos, estanques o presas se descargan, como lodos acuosos, grandes cantidades de material en 15 partículas tal como residuos procedentes de operaciones de tratamiento de minerales. El material se seca a una forma mecánicamente sólida como resultado de la combinación de evaporación, sedimentación y drenaje.

En el procedimiento Bayer para recuperar alúmina a partir de bauxita, la bauxita es digerida en licor alcalino acuoso para formar aluminato sódico que se separa del residuo insoluble. Este residuo consiste en arena y partículas finas principalmente de óxido férrico. La suspensión acuosa de este último se conoce como lodo rojo. 20

Después de la separación primaria de la solución de aluminato sódico respecto del residuo insoluble, la arena (residuo basto) se separa del lodo rojo. El licor sobrenadante es procesado adicionalmente para recuperar aluminato. El lodo rojo se lava entonces en una pluralidad de etapas de lavado secuenciales, en donde el lodo rojo se pone en contacto con un licor de lavado y luego es floculado por... [Seguir leyendo]

1. - Un método de rehabilitación de una zona de deposición con el fin de hacerla adecuada para el crecimiento de plantas y que comprende un material mineral en partículas, cuyo material mineral en partículas ha sido deshidratado a partir de una suspensión de dicho material, que comprende las etapas de transferir la suspensión de material mineral en partículas, como un fluido, a la zona de deposición y en donde la suspensión se deja reposar y 5 deshidratar en la zona de deposición para formar un material mineral en partículas deshidratado,

en donde la rehabilitación de la zona de distribución se consigue por adición de una cantidad deshidratante de un polímero a la suspensión del material mineral en partículas mientras este está siendo transferido como un fluido a la zona de deposición,

en donde el polímero es un polímero sintético soluble en agua formado a partir de uno o más monómeros etilénicamente 10 insaturados y que tiene una viscosidad intrínseca de al menos 4 dl/g o un polímero soluble en agua que es un polímero natural o un polímero semi-natural,

en donde el material se bombea como un fluido hacia una salida en la zona de deposición y el material se deja fluir sobre la superficie de material rigidizado y el material se deja reposar y rigidizar para formar una pila o apilamiento de material rigidizado, 15

en donde se incorporan semillas y nutrientes en la capa final de material tratado.

2. - Un método según la reivindicación 1, en donde el polímero es un polímero no iónico o aniónico de uno o más monómeros etilénicamente insaturados.

3. - Un método según la reivindicación 2, en donde el polímero es un homopolímero de acrilamida o un copolímero de acrilamida con acrilato sódico. 20

4. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la suspensión de material mineral en partículas es un material residual procedente de una operación de tratamiento de minerales.

5. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la suspensión de material mineral en partículas se transfiere a lo largo de un conducto y a través de una salida hacia la zona de deposición.

6. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la suspensión de material 25 mineral en partículas que ha sido transferida a la zona de deposición se rigidifica tras el reposo.

7. - Un método según la reivindicación 6, en donde la suspensión de material mineral en partículas tras llegar a la zona de deposición fluye sobre la superficie de material mineral previamente rigidizado, en donde el material se deja reposar y rigidizar para formar un apilamiento.

8. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la suspensión de material 30 mineral en partículas se transfiere mediante bombeo de la misma a través de un conducto y el polímero se añade posteriormente de la etapa de bombeo.

9. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la suspensión de material mineral en partículas se transfiere mediante bombeo de la misma a través de un conducto y se añade polímero durante o antes de la etapa de bombeo. 35

10. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la suspensión de material mineral en partículas se transfiere a través de un conducto que tiene una salida, en donde el polímero se añade a la suspensión a medida que esta sale por la salida.

11. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la suspensión de material mineral en partículas se transfiere a través de un conducto que tiene una salida, en donde el polímero se añade a la suspensión 40 antes de que esta salga por la salida, preferentemente en un punto dentro de los 10 m de la salida.

12. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polímero se añade en forma de una solución acuosa.

13. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el polímero se añade en forma de partículas. 45

14. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material mineral se deriva de operaciones de tratamiento de minerales y se elige del grupo consistente en lodo rojo procedente de un procedimiento de alúmina Bayer, residuos de la extracción de metales base, residuos de la extracción de metales preciosos, residuos de la extracción de hierro, residuos de la extracción de níquel, residuos de carbón, arenas minerales y petrolíferas y finos de carbón. 50

15. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material mineral es de naturaleza hidrófila, y se elige preferentemente entre lodo rojo y residuos que contienen arcilla hidrófila.

16. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la rehabilitación se consigue además introduciendo en la zona de deposición plantas, plántulas o semillas adecuadas para la germinación.

17. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la rehabilitación se consigue 5 además introduciendo en el material mineral en partículas, antes de la rigidización, plantas, plántulas o semillas adecuadas para la germinación, incluyendo también preferentemente nutrientes de plantas en el material mineral en partículas.

18. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material mineral en partículas deshidratado es revegetarizado mediante hidrogerminación. 10