Una presa de relaves es típicamente una presa de terraplén de relleno de tierra que se utiliza para almacenar subproductos de las operaciones mineras después de separar el mineral de la ganga . Los relaves pueden ser líquidos, sólidos o una suspensión de partículas finas y, por lo general, son altamente tóxicos y potencialmente radiactivos . Los relaves sólidos se utilizan a menudo como parte de la estructura misma.
Las presas de relaves se encuentran entre las estructuras de ingeniería más grandes del mundo. El dique de relaves del lago Syncrude Mildred en Alberta , Canadá, es una presa de terraplén de unos 18 kilómetros (11 millas) de largo y de 40 a 88 metros (131 a 289 pies) de altura. Es la estructura de presa más grande del mundo por volumen, y en 2001 se creía que era la estructura de tierra más grande del mundo por volumen de relleno. [1]
Existen diferencias clave entre las presas de relaves y las presas hidroeléctricas más conocidas . Las presas de relaves están diseñadas para una contención permanente, lo que significa que están destinadas a "permanecer allí para siempre". [2] El cobre , el oro , el uranio y otras operaciones mineras producen diversos tipos de desechos, muchos de ellos tóxicos, que plantean diversos desafíos para la contención a largo plazo. [3]
Se estima que hay 3500 depósitos de relaves activos en todo el mundo, aunque no hay un inventario completo, y el número total está en disputa. En un año promedio, se esperaría que ocurrieran entre 2 y 5 fallas "mayores" de presas de relaves, junto con 35 fallas "menores". [4] Suponiendo que la cifra de 3500 sea correcta, esta tasa de fallas es "más de dos órdenes de magnitud más alta que la tasa de fallas de las presas de retención de agua convencionales". [5] Una evaluación de 2020 de las prácticas de minería responsable realizada por la Fundación de Minería Responsable , encontró que las empresas han logrado poco o ningún progreso en la mejora de la documentación y las prácticas de seguridad de estos estanques. [6]
Estructura
A diferencia de las presas de retención de agua, la altura de una presa de relaves generalmente aumenta (levanta) durante la vida útil de la mina en particular. Por lo general, se construye una presa de base o de arranque y, a medida que se llena con una mezcla de relaves y agua, se eleva. El material utilizado para levantar la presa puede incluir los relaves (si sus propiedades son adecuadas), el relleno de tierra o el enrocado. [7]
Hay tres tipos de elevaciones de presas, aguas arriba , aguas abajo y línea central , nombradas según la posición relativa de la nueva cresta de la presa a la anterior. El diseño específico utilizado depende de la topografía , la geología, el clima, el tipo de relaves y el costo. Una presa de relaves aguas arriba consiste en terraplenes trapezoidales que se construyen en la parte superior pero la punta con la cresta de otra, moviendo la cresta más arriba. Esto crea un lado corriente abajo relativamente plano y un lado corriente arriba irregular que está soportado por lechada de relaves en el embalse. El diseño aguas abajo se refiere a la elevación sucesiva del terraplén que posiciona el relleno y la cresta más aguas abajo. Una presa central tiene presas de terraplén secuenciales construidas directamente encima de otra, mientras que el relleno se coloca en el lado aguas abajo para soporte y la lechada sostiene el lado aguas arriba. [8] [9]
Lista de presas de relaves más grandes
Rango | Nombre [10] | País | Año completado | Altura de la estructura [m] | Volumen de la estructura [11] [10 6 m 3 ] | Volumen del depósito [10 9 m 3 ] | Capacidad instalada [MW] | Tipo |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Represa de relaves Syncrude Mildred MLSB [12] | Canadá | 1995 | 88 | 540 [13] / 720 | 0,35 | N / A | TE |
2 | Represa de relaves Syncrude Mildred SWSS [14] | Canadá | 2010 | 40-50 | 119 [13] | 0,25 [13] | N / A | TE |
3 | Presa de relaves de la mina ASARCO Mission | Estados Unidos | 1973 | 30 [15] | 40,1 | 0 [16] | N / A | ER |
Tipo: TE - Tierra; ER - Relleno de rocas; PG - Gravedad del hormigón; CFRD - Relleno de roca de cara de hormigón
Preocupaciones
El nivel de información pública sobre los incidentes de presas de relaves es deficiente. Un gran número permanece completamente sin reportar, o carecen de hechos básicos cuando se reportan. No existe una base de datos completa de fallas históricas. [5] Según el ingeniero de minas David M. Chambers del Centro para la Ciencia en la Participación Pública, 10,000 años es "una estimación conservadora" de cuánto tiempo necesitarán la mayoría de las presas de relaves para mantener la integridad estructural. [17]
Tasa de fracaso
La falta de una base de datos completa de presas de relaves ha impedido un análisis significativo, ya sea comparaciones brutas (como comparaciones de país a país, o fallas de presas de relaves versus tasas de fallas de presas hidroeléctricas) o análisis de fallas técnicas para ayudar a prevenir incidentes futuros. Los registros están muy incompletos en elementos de datos cruciales: altura de diseño de la presa, huella de diseño, tipo de construcción (aguas arriba, aguas abajo, línea central), antigüedad, vida del diseño, estado de la construcción, estado de propiedad, capacidad, volumen de liberación, desviación, etc.
Un informe de investigación interdisciplinario de 2015 recopiló el registro mundial oficial sobre fallas de presas de relaves e incidentes importantes y ofreció un marco para examinar la gravedad y las consecuencias de los incidentes mayores. Ese informe muestra una correlación entre las tasas de fallas y el ritmo de producción de mineral de cobre, y también establece una relación entre la búsqueda de menores leyes de mineral, que produce mayores volúmenes de desechos, y los incidentes cada vez más graves. [18] [19] Por esta razón, se han puesto en marcha varios programas para hacer más sostenibles las presas de relaves en países como Chile, donde hay más de 740 repartidos por todo el país. [20]
Daño ambiental
Los subproductos de la minería y el procesamiento recolectados en las presas de relaves no forman parte de los sistemas ecológicos aeróbicos y son inestables. Pueden dañar el medio ambiente liberando metales tóxicos (arsénico y mercurio, entre otros), por drenaje ácido (generalmente por acción microbiana sobre minerales de sulfuro) o dañando la vida silvestre acuática que depende del agua clara. [21]
Las fallas de las presas de relaves que implican un daño ecológico significativo incluyen:
- el desastre de la presa Brumadinho , [22] Brasil, 25 de enero de 2019, donde se desconoce el paradero de 252 personas y al menos 134 han muerto. [23] [24] [25] El desastre liberó 12 millones de metros cúbicos de desechos de hierro que conducen al río Paraopeba .
- el desastre de la presa de Bento Rodrigues , Brasil, el 5 de noviembre de 2015, considerado el peor desastre ambiental en la historia de Brasil, [26] [27] mató a 19 personas [28] cuando una presa de contención de mineral de hierro falló y liberó 60 millones de metros cúbicos de desechos de hierro .
- el desastre de la mina Mount Polley , Columbia Británica , el 4 de agosto de 2014, que liberó 10 millones de metros cúbicos de agua y 4,5 millones de metros cúbicos de relaves cargados de metales. [29]
- el desastre ambiental de Ok Tedi en Nueva Guinea , que destruyó la pesquería del río Ok Tedi , continuamente desde 1984 hasta 2013
- La mina de metales de Sotkamo, Finlandia, el 4 de noviembre de 2012, liberó "cientos de miles de metros cúbicos" de aguas residuales que elevaron las concentraciones de uranio, níquel y zinc en las cercanías de Snow River, cada uno de ellos al menos 10 veces el nivel nocivo. [30]
- el accidente de la planta de alúmina de Ajka , Hungría, el 4 de octubre de 2010, que liberó un millón de metros cúbicos de lodo rojo , un producto de desecho de la refinación de aluminio, que inundó el pueblo de Kolontár y mató al río Marcal .
- el derrame de cianuro de Baia Mare , Rumania, el 30 de enero de 2000, llamado el peor desastre ambiental en Europa desde el desastre de Chernobyl [31]
- El desastre de Doñana , en el sur de España, el 25 de abril de 1998, que liberó entre 4 y 5 millones de metros cúbicos de relaves ácidos que contenían metales pesados.
- el derrame del molino de uranio de Church Rock en Nuevo México, el 16 de julio de 1979, la mayor liberación de desechos radiactivos en la historia de Estados Unidos [32]
- Tres presas de relaves de uranio cerca de la ciudad de Ak-Tüz , actual Kirguistán , colapsaron en un terremoto de diciembre de 1964, liberando el 60% de su volumen radiactivo (600.000 metros cúbicos (21.000.000 pies cúbicos)) en el río Kichi-Kemin y su agricultura. valle [33]
- un incidente el 7 de abril de 1961, liberó 700.000 metros cúbicos (25.000.000 pies cúbicos) de relaves de minas de uranio de las operaciones de la organización Wismut de la era soviética en el río Zwickauer Mulde en el pueblo de Oberrothenbach [34]
- La falla de la presa de relaves Mailuu-Suu, también en Kirguistán de la era soviética el 16 de abril de 1958, provocó la liberación incontrolada de 600.000 metros cúbicos (21.000.000 pies cúbicos) de relaves de minas de uranio radiactivo que se derramaron río abajo en una parte de la zona densamente poblada. Valle de Fergana [35]
Los estanques de relaves también pueden ser una fuente de drenaje ácido , lo que lleva a la necesidad de un control y tratamiento permanentes del agua que pasa a través del dique de relaves. Por ejemplo, en 1994, los operadores de la mina Olympic Dam , Western Mining Corporation , admitieron que su contención de relaves de uranio había liberado hasta 5 millones de m3 de agua contaminada en el subsuelo. [36] El costo de la limpieza de la mina ha sido típicamente 10 veces mayor que las estimaciones de la industria minera cuando se trataba de drenaje ácido. [37]
Damnificados
La siguiente tabla de las fallas de presas de relaves más mortíferas conocidas no es exhaustiva y las cifras de víctimas son estimaciones.
Presa / incidente | Año | Localización | Muertes | Detalles |
---|---|---|---|---|
1962 Huogudu (火 谷 都), falla del estanque de relaves en China | 26 de septiembre de 1962 | Huogudu (火 谷 都), Gejiu , provincia de Yunan , China | 171 | Pocos detalles disponibles. Se derrumbó un estanque de relaves en una mina de estaño operada por Yunnan Tin Group. 368M m 3 aumentaron. Una fuente informa de 171 muertos y 92 heridos; otro tiene la fecha del 26 de septiembre. [38] [39] |
Mina Plakalnitsa | 01 de mayo de 1966 | Vratsa , Bulgaria | 480+ | Una presa de relaves en la mina de cobre Plakalnitsa, cerca de la ciudad de Vratsa, falló. Un total de 450.000 metros cúbicos de lodo y agua inundaron Vratsa y el pueblo cercano de Zgorigrad, que sufrió daños generalizados. La cifra oficial de muertos es de 107, pero la estimación no oficial fue de más de 480. [40] |
Falla de la presa Certej | 30 de octubre de 1971 | Mina Certej , Rumania | 89 | Una presa de relaves construida demasiado alta se derrumbó, inundando Certeju de Sus con relaves tóxicos. [41] |
Inundación de Buffalo Creek | 26 de febrero de 1972 | Virginia Occidental , Estados Unidos | 125 | Presa inestable de construcción suelta creada por una empresa minera de carbón local , que se derrumbó con una lluvia intensa. 1.121 heridos, 507 casas destruidas, más de 4.000 se quedaron sin hogar. |
Presa de Val di Stava | 18 de julio de 1985 | Tesero , Italia | 268 | Mantenimiento deficiente y bajo margen de error en el diseño; las tuberías de salida fallaron, lo que provocó presión sobre la presa y un colapso repentino. En última instancia, diez personas fueron condenadas por homicidio involuntario y otros cargos. |
Mufulira | 1970 | Zambia | 89 | Un depósito de relaves se rompió y colapsó en la mina de cobre debajo de él, matando a 89 trabajadores del turno de noche. [42] |
Desastre de Aberfan | 21 de octubre de 1966 | Gales | 144 | El colapso y deslizamiento de tierra de un vertedero acumulado sobre la ciudad minera en un terreno geológicamente inestable mató a 28 adultos y 116 niños (no es una estructura diseñada) |
Desastre de la mina de jade Hpakant | 25 de octubre de 2015 | Myanmar | 113 | Un montón de escoria supuestamente utilizado por varios operadores en esta región de extracción de jade se volvió inestable e inundó las residencias cercanas (no una estructura de ingeniería) [43] |
Deslizamiento de El Cobre | 28 de marzo de 1965 | Chile | 300 | El temblor de un terremoto de magnitud 7,4 provocó la falla de dos presas de relaves en la mina de cobre El Soldado. El flujo resultante destruyó la localidad de El Cobre. |
Falla de la presa de relaves de Merriespruit | 22 de febrero de 1994 | Virginia, Estado Libre , Sudáfrica | 17 | Presa de relaves Merriespruit superada por fuertes lluvias. El flujo de aproximadamente 600.000 m3 (1,2 millones de toneladas) de relaves llegó a la ciudad de Merriespruit a 2 kilómetros de distancia. Con las diecisiete víctimas mortales, decenas de hogares quedaron engullidos. [44] |
Deslizamiento de tierra de Taoshi | 08 de septiembre de 2008 | Linfen , provincia de Shanxi , China | 254+ | Los relaves de las minas de hierro, anteriormente administrados por el estado y luego puestos en manos privadas, se derrumbaron en una aldea a las 8 am [45] |
Desastre de la presa de Bento Rodrigues | 05 de noviembre de 2015 | Mariana , Minas Gerais , Brasil | 19 | Una presa de relaves en una mina de hierro de propiedad conjunta de Vale SA y BHP y sufrió una falla catastrófica liberando alrededor de 60 millones de metros cúbicos de desechos de hierro en el río Doce, que llegó al Océano Atlántico . |
Desastre de la presa de Brumadinho | 25 de enero de 2019 | Brumadinho , Minas Gerais , Brasil | 259+ [46] | Una presa de relaves en una mina de mineral de hierro operada por Vale SA sufrió una falla catastrófica . [47] |
Los mayores fracasos
La siguiente lista se centra en las mayores fallas de presas de relaves:
Nombre | Volumen liberado [10 3 m 3 ] | Fecha de falla | País | Consecuencias ambientales | Volumen del depósito [10 3 m 3 ] | Tipo de presa | Notas |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Padcal No. 2 | 80.000 [48] 32.000 [49] | 1992 2 de enero | Filipinas | Dañado "grandes extensiones de tierras agrícolas de primera calidad"; la mía pagó multas a la tesorería provincial de Pangasinan. [50] | 80.000 [51] | Mina de cobre. La pared de la presa se derrumbó. [52] | |
Desastre de la presa de Mariana (Bento Rodrigues, Samarco) [53] | 60.000 32.000 [52] | 2015 noviembre 5 | Brasil | Contaminación significativa de Rio Doce y Océano Atlántico . | 55.000 [52] | Relaves de mineral de hierro [54] Flávio Fonseca de Carmo, Luciana Hiromi et. al decir 43x10 6 m 3 de relaves liberados, que fue el 80% del volumen almacenado. [49] | |
Desastre de la presa de Brumadinho | 12 000 | 2019 enero 25 | Brasil | Metales en relaves para ser incorporados al suelo de los ríos. | tierra | Relaves de mineral de hierro. | |
Accidente de la planta de alúmina Ajka | 1000 | 4 de octubre de 2010 | Hungría | Los desechos extinguieron toda la vida en el río Marcal, el barro alcalino llegó al Danubio | barro rojo | ||
Sipalay | 30.000 [55] [56] | 8 de noviembre de 1982 [57] | Filipinas | "Inundación generalizada de tierras agrícolas de hasta 1,5 m de altura" | 37.000 [52] | Fallo de la presa debido al deslizamiento de los cimientos [58] | |
Mount Polley | 15.000 [59] 23.600 [52] | 2014 agosto 4 | Canadá | 74.000 [60] | 4.5 Mm 3 de agua, 10 Mm 3 de relaves cargados de metales, más agua intersticial en los relaves. | ||
Cianamida americana | 11.400 [61] | 1962 | EE.UU | El agua ácida fluyó hacia un humedal llamado Hooker's Prairie. Fue contenido allí y encalado antes de descargarlo en el extremo sur del río Alafia. | Fosfato, Florida. [52] | ||
Padcal No. 3 | 5,000-10,000 | 2012 agosto 3 | Filipinas | Ríos Balog y Agno muy contaminados. | 250.000 [62] 102.000 [52] | Mina de cobre [52] | |
Lago Pinchi | 6.000-8.000 | 30 de noviembre de 2004 | Canadá | Tlatzen First Nation alega que el mercurio ha destruido la pesca en el lago. | Se derrumba la presa de contención de desechos de la mina de mercurio. [63] [52] | ||
Mina Payne Creek | 6.800 | 1994 2 de octubre | EE.UU | Agua de un estanque de sedimentación de arcilla. La mayoría de las descargas se encuentran en el área minera adyacente 500.000 m 3 escaparon a un arroyo [58] | |||
Desastre de Doñana | 4.500 6.800 [52] | 1998 25 de abril | España | 15.000 [52] | Relaves ácidos que contienen metales pesados | ||
Mina Omai | 4.200 | 1995 19 de agosto | Guayana | 5.250 [52] | Mina de oro. La liberación de relaves contenía cianuro. | ||
Planta de energía de Kingston | 4.100 | 2008 diciembre 22 | EE.UU | Metales pesados; matanza de peces grandes; ciudad inundada; | Lechada de cenizas volantes de una central eléctrica de carbón. | ||
Balka Cuficheva | 3500 | 1981 20 de enero | Unión Soviética | 27.000 [52] | Hierro. [58] | ||
Los Cedros | 1.500-3.000 [64] | 27 de mayo de 1937 | México | > 300 muertes humanas | 25.000 (estimación) [65] | Mina de oro y plata. [64] | |
Quinette, Maemot | 2.500 [52] | 1985 | Canadá | Valle del río lleno de desechos durante 2,5 km. [52] | Mina de carbón. | ||
Cataguases de Rio Pomba | 2.000 | 2007 10 de enero | Brasil | Mina de bauxita (aluminio) [52] | |||
Tyrone, Nuevo México | 2.000 | 1980 13 de octubre | EE.UU | Los relaves fluyen 8 km río abajo e inundan las tierras agrícolas. | Mina de cobre. [58] | ||
Mina Hopewell | 1900 | 1994 19 de noviembre | EE.UU | Derrame en los humedales y el río Alafia | Agua de un estanque de sedimentación de arcilla [58] | ||
Merriespruit | 690 [66] | 1994 22 de febrero | Sudáfrica | La lechada recorrió 2 km, cubriendo aproximadamente 1 ⁄ 2 km 2 . 17 muertos. | 7.040 [52] | Mina de oro. [67] | |
Deslizamiento de lodo de Shanxi 2008 | 2008 | porcelana |
Ver también
- Estanques de relaves de arenas petrolíferas (Canadá)
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- ^ Wise Uranium, "Cronología de las principales fallas de presas de relaves" (2018) da un tamaño de lanzamiento de 28 millones de toneladas. Por lo tanto, el volumen sería de 28 millones de metros cúbicos si fuera todo agua, y más si la liberación incluyera sólidos de relaves, lo cual es probable.
- ^ La fuente da una cantidad de 28 millones de toneladas. Ver también la tabla CSP2 de fallas de presas de relaves , líneas 375-6, que da un factor de conversión de 1.6 (volumen / masa).
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- ^ La fuente da una estimación de 14,7 millones de toneladas. Multiplicando esto por una gravedad específica típica para relaves de 1.6, como sugiere el Centro de Ciencia en Participación Pública, "Fallos de presas de relaves, 1915-2016" ( op. Cit.) Da aproximadamente 25 millones de metros cúbicos de volumen.
- ^ Puede haber sido más como 2.000 Mm 3 . Véase ICOLD 2001, op cit.
- ^ Michael P Davies, "Fallos de depósito de relaves: ¿Están escuchando los ingenieros geotécnicos?" Geotechnical News, septiembre de 2002. http://www.pebblescience.org/pdfs/Dam_failuresDavies2002.pdf
Otras lecturas
- una cronología de las principales fallas de las presas de relaves
- Lista de fallas de presas de relaves del Instituto de Política Mineral