COEMIN S.A. INGENIERÍA BÁSICA AVANZADA DEPÓSITOS DE RELAVES ESPESADOS SECTOR 4 Y 5 BALANCE GENERAL MÁSICO E HÍDRICO PROCESO
DOCUMENTO Nº 1201-IB-PR-IT-01-Rev 0
MARZO – 2010
REV
DESCRIPCIÓN
SNC-LAVALIN/VST SNC-LAVALIN/VST INGENIEROS POR
REVISÓ
APROBÓ
FECHA
0
EMISION FINAL
G.M.M.
M.C.B.
R.V.A.
MAR-2010
C
REVISION CLIENTE
G.M.M.
M.C.B.
R.V.A.
NOV-2009
B
CAMBIO DE CÓDIGO / PARA REVISION CLIENTE
G.M.M.
M.C.B.
R.V.A.
OCT-2009
A
PARA REVISION INTERNA
G.M.M.
M.C.B.
R.V.A.
SEP-2009
CLIENTE APROBÓ
REVISÓ
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INGENIERÍA BÁSICA AVANZADA CancelDE RELAVES Download And Print DEPÓSITOS ESPESADOS SECTOR 4 Y 5 BALANCE GENERAL MÁSICO E HÍDRICO 1201-IB-PR-IT-01-REV 0 PROCESO MARZO – 2010 ÍNDICE DE CONTENIDOS 1.
INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 1
2.
REFERENCIAS ................................................................................................ 1
3.
DESCRIPCION GENERAL ............................................................................ 1
4.
BALANCE.......................................................................................................... 2 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.
5.
Criterios de Diseño ........................................................................................ 2 Descripción General de Flujos ....................................................................... 3 Definición de Fórmulas .................................................................................. 4 Balance, Relave Integral ................................................................................ 5 Balance, relave desmagnetizado .................................................................... 6
SUPERFICIE DE EVAPORACIÓN. .............................................................. 7 ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4
Criterios de diseño ...................................................................................... 2 Balance instantáneo relave integral ............................................................ 5 Balance instantáneo, relave desmagnetizado ............................................. 6 Evaporación ................................................................................................ 8
i
Print document In order to print this document from Scribd, you'll ÍNDICE DE FIGURAS first need to download it.
Figura 1 Diagrama de flujos...................................................................................... 3 Cancel Download And Print Figura 2 Gráfico Evaporación v/s Tiempo Operación .............................................. 8
ii
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1.
INTRODUCCIÓN Cancel
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El presente documento contiene los balances másicos e hídricos necesarios para el desarrollo del proyecto de depósito de relaves espesados TTD que SNC-VST desarrolla para Minera COEMIN. Este balance considera el cálculo de los flujos desde el relave proveniente de la planta de flotación, hasta la depositación propiamente tal. También se explican los principales criterios utilizados para el cálculo y estimación de flujos, los cuales sirven como base para los cálculos específicos de cada disciplina que debe diseñar instalaciones y obras en dicho proyecto. Este informe reemplaza al documento 1201-IB-PR-IT-08
2.
REFERENCIAS Informe final, Ingeniería conceptual depósito de relave en pasta sector 4 y 5, N° 1174-IC-GA-IF-01 Informe DGA, Precipitación anual, periodo 1978-2008.
3.
DESCRIPCION GENERAL Los límites de batería considerados para este balance son: -
La alimentación de relaves de flotación a un espesador ubicado en los pies del tranque N°3, actualmente en operaciones.
-
El vertido de agua recuperada de espesado a las piscinas existentes localizadas en el sector del Tranque N°3.
-
La depositación de relaves tipo pasta hasta alguno de los dos depósitos que se desarrollarán en los sectores 4 y 5, ambos a unos 3,0 km al oriente del Tranque N°3.
El relave que alimentará el espesador se considera con una concentración de sólidos en peso de 28%, y la descarga se proyecta con un Cp de 68%. El agua obtenida del rebose del espesador será recirculada a los procesos de la planta concentradora, por medio de los actuales sistemas de agua recuperada del tranque N°3. 1 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
[email protected]
Print document In order to print this document from Scribd, you'll first need to download it. realiza el balance considerando la variante
También se de proceso que proyecta la minera y que consiste en realizar concentración magnética a los relaves de flotación, produciéndose un relave Cancel entonces Download And Printdesmagnetizado, menor en volumen y de características reológicas diferentes. Se espera que la operación de concentración magnética esté operativa al comienzo de operación del depósito.
4.
BALANCE
4.1.
Criterios de Diseño Para los cálculos de este informe se han tomado los siguientes criterios.
Tabla 1
Criterios de diseño
Parámetro
Unidad
Relave integral
Relave desmagnetizado
Tonelaje de Relave Seco Nominal Tonelaje de Relave Seco Intermedio Tonelaje de Relave Seco Mínimo % Sólido en Peso Alimentación Espesado Cp descarga espesado Cp al límite de contracción Gravedad Específica del sólido Gravedad Específica del líquido (agua) Disponibilidad de planta Evaporación promedio anual
t/d t/d t/d
7639 5729 4774
6875 5156 4297
Cp % % % --
28 71 83,1 3,01
28 68 81,6 2,91
-% mm
1 95 6,8
1 95 6,8
Las condiciones nominal, intermedia y mínima han sido criterios adoptados por el cliente y para la condición de relave desmagnetizado se ha considerado un 10% menor a la del relave integral. En la Figura 1 se muestra el diagrama de flujos que caracteriza la operación proyectada para el depósito.
2 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
[email protected]
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Figura 1 4.2.
Diagrama de flujos
Descripción General de Flujos 1. El flujo 1 corresponde al relave proveniente de la planta de flotación, el cual alimenta el espesador, la concentración de sólidos en peso de este flujo es de 28%. 2. El flujo 2 es el agua recuperada de la etapa de espesado la cual será enviada a una piscina desde la cual será recirculada a la planta concentradora. 3. El flujo 3 es la descarga del espesador, se proyecta que el relave espesado tendrá una concentración de sólidos en peso promedio de 68%. 4. El flujo 4 corresponde a la evaporación producida en el relave depositado, este valor dependerá de la superficie alcanzada. Q E Al
Donde: E: es la evaporación. Al: Superficie del depósito 5. El flujo 5 corresponde al agua retenida en los relaves en el depósito y su magnitud, al igual que el flujo 4, dependerá de la evaporación. flujo5
flujo3
flujo4
6. El Flujo 6 corresponde al agua aportada por eventos meteorológicos. Este flujo es ocasional, debido a la baja pluviometría del sector y no representará 3 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
[email protected]
Print document In order to print this document from Scribd, you'll firstde need to download it. condición operación permanente por lo cual
una no se considerará en este balance. En el proyecto se considera que esta agua será evacuada desde el depósito a una piscina ubicadaDownload al pie delAnd muro y será enviada al sector N°3. Cancel Print 7. El flujo 7 es el agua recuperada (principalmente el flujo 2 y eventualmente se agrega el flujo 6) y que es recirculada a la planta concentradora. Este flujo está fuera del límite de batería del proyecto, por lo cual no se considerará dentro del balance.
4.3.
Definición de Fórmulas 1. Porcentaje de Sólidos
Donde : ms: es la masa de sólidos presente en el relave mt: es la masa total del relave 2. Porcentaje de Sólidos residual
Donde: mae: es el agua instantánea evaporada cuando el relave es depositado 3. Densidad de Pulpa
Donde: m p: es la masa de pulpa V p: es el volumen de la pulpa f m: es el flujo másico f v: flujo volumétrico 4 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
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Print document 4. Densidad
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4.4.
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Balance, Relave Integral En la Tabla 2 se muestra el balance instantáneo nominal, Intermedio y mínimo, considerado solamente el relave integral (con magnetita). Este balance caracteriza el momento en que la capa recién depositada alcanza el límite de contracción sólo por evaporación. Se espera que la operación con relave integral sea solo esporádica y de contingencia.
Tabla 2
Balance instantáneo relave integral
s e d a d i n U
Nominal
Intermedio
Mínimo
Sólido Sólido Líquido Pulpa Sólido Sólido Líquido Pulpa Sólido Sólido Líquido Pulpa
n ó i c a t o l f e d e v a l e R
o d a s e p s e e v a l e R
o d a s e p s e e d a d a r e p u c e r a u g A
n ó i c a r o p a v E
e d e t i m n í l ó l i a c e c v a r a t l e n o R c
t/h
335
335
335
m3/h
111
111
111
m3/h
862
137
m3/h
973
248
179
t/h
251
251
251
m3/h
83
83
83
m3/h
646
103
m3/h
730
186
135
t/h
209
209
209
m3/h
70
70
70
m3/h
538
86
m3/h
608
155
112
γpulpa
t/m3
1,23
1,90
2,25
γseco
t/m3
0,34
1,35
1,87
%
28%
71%
83,1%
Cp
725
543
453
69
52
43
68
51
43
5 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
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4.5.
In order to print this document from Scribd, you'll need to download it. Balance, relavefirst desmagnetizado
El relave desmagnetizado es la condición de diseño de Coemin, por lo tanto en Cancel Download And Print la Tabla 3 se muestra el balance para la producción nominal, intermedia y mínima. El balance propuesto caracteriza el momento en que la capa recién depositada alcanza el límite de contracción, solo por en el capitulo siguiente se calcula desde que periodo se consigue esta condición. En este cado al igual que para el relave integral se ha tomado como nominal intermedio y mínimo una variación del 10% en el flujo de descarga de relave espesado.
Tabla 3
Balance instantáneo, relave desmagnetizado
s e d a d i n U
Nominal
Intermedio
Mínimo
Sólido Sólido Líquido Pulpa Sólido Sólido Líquido Pulpa Sólido Sólido Líquido Pulpa
n ó i c a t o l f e d e v a l e R
o d a s e p s e e v a l e R
o d a s e p s e e d a d a r e p u c e r a u g A
n ó i c a r o p a v E
n ó i c c a r t n o c e d e t i m í l l a e v a l e R
t/h
302
302
302
m3/h
105
105
105
m3/h
775
142
m3/h
880
247
172
t/h
226
226
226
m3/h
79
79
79
m3/h
582
106
m3/h
660
185
129
t/h
188
226
188
m3/h
65
79
15
m3/h
485
106
m3/h
550
185
57
γpulpa
t/m3
1,22
1,80
2,14
γseco
t/m3
0,34
1,22
1,76
%
28%
68%
81,6%
Cp
633
475
378
74
56
64
68
51
42
6 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
[email protected]
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5.
In order to print this document from Scribd, you'll to download it. SUPERFICIE first DEneed EVAPORACIÓN.
En la Tabla 4 y FiguraCancel 2 se muestra la relación entre la evaporación y el tiempo Download And Print de operación del depósito. Se puede apreciar que mientras avanza el tiempo aumenta la evaporación esto debido al aumento progresivo de la superficie del depósito expuesta a los efectos de la evaporación. Para la realización del cálculo de evaporación se ha considerado una evaporación promedio de 6,8 mm anual, tomando en consideración los registros de la estación “ Los loros” entre los año s 1963-2008. Según lo expuesto se concluye que para el mes 3, la superficie del depósito será suficiente grande para evaporar el agua necesaria para que el relave llegue al límite de contracción instantáneamente, esto corresponde a una evaporación de 3 74m /h lo que se alcanza con una superficie de 26,11ha . Un efecto permanente en los depósitos TTD es la succión capilar, que corresponde a la columna de agua que es extraída de las capas más profundas del depósito, por acción de la energía solar en la superficie. La experiencia ha mostrado que este efecto extrae agua entre 5 y hasta 20m de profundidad, por tanto en este depósito se espera que, con el tiempo, incluso las primeras capas depositadas, adquieran una humedad equivalente al límite de contracción. Se debe considerar que para el balance de aguas se tomó como parámetro de simulación para el cálculo de superficie, una pendiente de depositación de 6%, si se sensibiliza este parámetro a uno más bajo, las superficies obtenidas aumentarán, lo cual es beneficioso para la evaporación. La Tabla 4 muestra el resultado del cálculo de evaporación el cual se describe en el punto 4 del capítulo 4.2. También se muestra en la Figura 2 una gráfica correspondiente a la evaporación v/s tiempo de operación donde se concluye que en el mes 3 la superficie de evaporación será suficiente para llevar al relave al límite de contracción.
7 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
[email protected]
Print document In order to print this document from Scribd, you'll first need Tabla to download 4 it. Evaporación
Tiempo de Cancel Download Evaporación And Print Superficie operación año Ha m3/h 0,0
0,0
0
0,5
33,0
94
3
52,2
148
4
59,9
170
5
66,0
187
5
67,1
190
6
71,5
203
7
74,8
212
8
78,0
221
9
82,0
232
10
84,0
238
200
Evaporación 180
Evaporación suficiente para llegar al límite de contracción
160
) 140 h / 3 m120 ( n 100 ó i c a 80 r o p 60 a v E 40 20 0 0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
Tiempo de operación (años)
Figura 2
Gráfico Evaporación v/s Tiempo Operación
Santiago, Marzo 2010.
8 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
[email protected]
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ANEXO A: INFORME DGA, EVAPORACIÓN
9 Avda. Presidente Riesco 5335, piso 2, Las Condes-Chile. Fono: (56-2) 431 2800 - e-mail:
[email protected]