Los relaves mineros —los residuos generados por las operaciones mineras— representan importantes riesgos ambientales y de seguridad si no se contienen adecuadamente. Las fugas de los depósitos de relaves pueden contaminar el suelo, las aguas subterráneas y los cuerpos de agua cercanos, lo que conlleva daños ecológicos a largo plazo y sanciones penales. Es aquí donde la geomembrana de HDPE se presenta como una solución esencial: su durabilidad, resistencia química e impermeabilidad la convierten en la opción predilecta para la contención de relaves. A continuación, detallamos las principales normas de seguridad y cumplimiento para el uso de la geomembrana de HDPE en el almacenamiento de relaves mineros, la selección del material protector, la instalación, el cumplimiento normativo y el mantenimiento a largo plazo.

1. Priorizar la selección de geomembranas de HDPE de alta calidad: La base de la seguridad

No todas las geomembranas son iguales; seleccionar la variante adecuada de HDPE es el primer paso para garantizar la integridad del depósito de relaves. Las geomembranas de baja calidad o inadecuadas pueden degradarse prematuramente, provocando fugas e incumplimientos normativos. Al elegir una geomembrana de HDPE para el almacenamiento de relaves, céntrese en los estándares imprescindibles que se detallan a continuación.

1.1 Controles de calidad clave para la geomembrana de HDPE

Opte por una geomembrana de HDPE hecha de resina virgen de polietileno de alta densidad (HDPE) en lugar de materiales reciclados o mezclados, ya que el HDPE virgen presenta una resistencia de alta calidad a los fluidos ácidos, alcalinos o cargados de metales pesados ​​frecuentes en los relaves mineros, mientras que las resinas recicladas pueden incluir además impurezas que debilitan la forma de la geomembrana con el tiempo; para relaves mineros, elija geomembrana de HDPE con un espesor mínimo de 1,5 mm (60 mils), con membranas más gruesas (2,0 mm u 80 mils) ideales para sitios de alto riesgo con grandes masas de relaves o climas severos debido a su capacidad para resistir perforaciones de rocas y soportar temperaturas intensas (de -40 °C a 60 °C); Además, afirme que la geomembrana de HDPE cumple con requisitos empresariales como ASTM D751 (Especificación estándar para geomembranas) o ISO 14412 (Plásticos: geomembranas para uso en aplicaciones de ingeniería civil), ya que estas certificaciones garantizan que el producto haya pasado por rigurosas pruebas de impermeabilidad, resistencia a la tracción y resistencia química. Saltarse estas pruebas puede provocar fallas costosas; por ejemplo, una mina en América del Norte enfrentó una limpieza de $ 2 millones en 2022 después del uso de una geomembrana de baja calidad que se degradó en cinco años, lo que provocó que los relaves contaminados con plomo se filtraran en un río local.

2. Control estricto de la calidad de la instalación: Evite las fugas antes de que comiencen.

Incluso la bonita geomembrana de HDPE fallará si se monta incorrectamente. Los TSF requieren una configuración específica para eliminar espacios, arrugas o puntos vulnerables que puedan surgir como vías de fuga. El siguiente marco describe los mejores pasos necesarios para la instalación de geomembranas.

2.1 Pasos críticos para la instalación de geomembrana de HDPE

Antes de colocar la geomembrana de HDPE, la base de TSF debe estar nivelada, compactada y libre de partículas (rocas, raíces u objetos punzantes), y se debe utilizar una subcapa geotextil similar a la de HDPE para agregar una capa adicional de protección contra perforaciones, ya que el suelo irregular o no compactado puede provocar que la geomembrana se estire o se rompa con el tiempo; La geomembrana de HDPE se une mediante soldadura térmica (ya sea por extrusión o soldadura con aire caliente), el paso más fundamental en la instalación, y cada soldadura debe examinarse utilizando métodos no destructivos, que incluyen la prueba de presión de aire (aplicando presión de aire a las juntas de soldadura según ASTM D1974 y verificando las caídas de presión, que indican una fuga que necesita reparación) y la prueba de la cámara de vacío (utilizando una cámara de vacío para juntas planas para detectar pequeños agujeros, un método 99% efectivo para detectar microfugas que pueden desarrollarse con el tiempo); Además, asegúrese de que los paneles de geomembrana de HDPE estén alineados con la mínima tensión para evitar tensiones en las soldaduras, elimine las arrugas antes de soldar (ya que crean puntos débiles) y evite instalar geomembranas en condiciones climáticas adversas (lluvia, vientos fuertes), dado que la humedad puede penetrar durante la soldadura y el viento puede provocar el desplazamiento de los paneles. Contratar instaladores certificados es fundamental; busque equipos con experiencia en la instalación de geomembranas de HDPE y certificados por organizaciones como la Asociación Internacional de Instaladores de Geosintéticos (IAGI). Un estudio de 2023 del Instituto de Geosintéticos reveló que los depósitos de almacenamiento de gas con instaladores certificados por la IAGI presentaban un 70 % menos de incidentes de fugas que aquellos con equipos no certificados.

3. Alinearse con las normas de cumplimiento globales y locales: Evitar riesgos legales

El almacenamiento de relaves mineros está estrictamente regulado a nivel mundial, y las estructuras de geomembrana de HDPE deben cumplir con normas rigurosas para acatar las leyes ambientales. El incumplimiento puede resultar en multas, paralizaciones operativas e incluso cargos por delitos. A continuación, se presentan los requisitos clave a tener en cuenta, junto con la manera en que la geomembrana de HDPE contribuye al cumplimiento normativo.

3.1 Marcos clave de cumplimiento para el uso de geomembranas de HDPE

Según la normativa de la EPA sobre relaves de Estados Unidos (2020), los depósitos de relaves (TSF) deben utilizar revestimientos impermeables para evitar la contaminación de las aguas subterráneas, y la geomembrana de HDPE cumple este requisito con un índice de permeabilidad muy inferior a 1 x 10^-12 cm/s, muy por debajo del índice máximo permitido por la EPA de 1 x 10^-7 cm/s. Además, las minas deben publicar documentación que acredite los resultados de las pruebas de la geomembrana y los registros de instalación. La Directiva sobre residuos mineros de la Unión Europea (2006) exige que los TSF utilicen revestimientos resistentes a la composición química de los relaves, y la resistencia de la geomembrana de HDPE a los metales pesados ​​(por ejemplo, cobre, zinc) y a los fluidos ácidos (pH 2-12) garantiza el cumplimiento. Asimismo, las minas deben realizar pruebas anuales de integridad del revestimiento. En China, la norma GB 18599-2020 (Normas para el control de la contaminación en instalaciones de almacenamiento de relaves mineros) exige que estas instalaciones utilicen doble revestimiento (una geomembrana principal de HDPE y una geomembrana secundaria o revestimiento de arcilla) para relaves de alto riesgo. Además, requiere que el revestimiento principal tenga un espesor mínimo de 1,5 mm, un requisito que se cumple sin problemas con los productos de HDPE de uso común. Para garantizar el cumplimiento, es fundamental conservar información sobre las especificaciones de la geomembrana de HDPE, generar informes y revisar periódicamente los resultados, ya que muchos organismos reguladores (como la EPA) exigen que estos archivos se almacenen durante toda la vida útil de la instalación.

4. Implementar mantenimiento y monitoreo a largo plazo: prolongar la vida útil de la geomembrana

La geomembrana de HDPE tiene una vida útil de entre 30 y 50 años, pero esto depende de un mantenimiento y una monitorización regulares. Incluso pequeños daños (por ejemplo, una perforación causada por la caída de una rama) pueden convertirse en fugas importantes si no se reparan. A continuación, se muestra un esquema de protección preventiva para sistemas de geomembrana.

4.1 Consejos de mantenimiento y monitorización de la geomembrana de HDPE

Realizar recorridos mensuales del depósito de relaves para investigar visualmente si hay daños en la geomembrana de HDPE, buscando rasgaduras, perforaciones o síntomas de degradación (por ejemplo, decoloración, fragilidad) y prestando mayor atención a las áreas cercanas a los bordes del depósito (donde es más probable que las geomembranas se muevan o rocen contra las rocas); instalar sistemas permanentes de detección de fugas debajo de la geomembrana de HDPE (por ejemplo, sistemas de conductividad eléctrica o sensores de vacío), ya que estos alertan a los operadores sobre fugas en cuestión de horas para reparaciones rápidas; por ejemplo, una mina en Australia utilizó un dispositivo eléctrico de detección de fugas para detectar una abertura de dos mm en su revestimiento de HDPE, que se reparó en 24 horas para evitar la contaminación; cuando se encuentren daños, reparar la geomembrana de HDPE utilizando parches de HDPE adecuados y soldadura térmica, evitando reparaciones temporales (por ejemplo, cinta adhesiva) que fallan bajo la presión de los relaves, y volver a probar el área con sistemas de presión de aire o de campo de vacío después de las reparaciones para garantizar la integridad; En climas extremos, se deben tomar medidas adicionales para proteger la geomembrana de HDPE. En regiones áridas, se debe eliminar la nieve directamente para evitar que se estire, y en regiones soleadas, se debe usar HDPE estabilizado contra los rayos UV (estándar en la mayoría de los productos) para resistir los daños solares. Descuidar la protección es un error costoso: en un incidente ocurrido en Brasil en 2021, se detectó una fuga de 10 000 metros cúbicos de relaves en un depósito de relaves después de que una pequeña perforación en la geomembrana pasara desapercibida durante 6 meses, lo que ocasionó costos de limpieza superiores a los 5 millones de dólares y el cierre de la mina durante 3 meses.

Conclusión: Geomembrana de HDPE: Su clave para un almacenamiento de relaves seguro y conforme a la normativa.

Para los operadores mineros, la geomembrana de HDPE es mucho más que un simple revestimiento: es un dispositivo vital para proteger el medio ambiente, garantizar la seguridad de los empleados y prevenir incidentes delictivos. Al priorizar la selección de telas de primera calidad, un estricto control de la instalación, el cumplimiento de las normativas y un mantenimiento a largo plazo, puede maximizar el rendimiento general de su máquina de geomembrana y mantener su depósito de almacenamiento de sedimentos (TSF) intacto durante décadas.

Cada paso, desde la selección de la geomembrana de HDPE adecuada hasta la realización de inspecciones mensuales, contribuye a una operación más segura y conforme a las normas. Invierta en estas prácticas hoy mismo para evitar las costosas sanciones por incumplimiento.

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