DISPOSICIÓN DE RELAVES EN PASTA ASPECTOS RELEVANTES, PARA LA APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE PASTA
Ricardo Valdebenito V. Vicepresidente Mine Reclamation and geotechnical service
INTRODUCCION: MÉTODO TTD
INTRODUCCION: MÉTODO TTD
MÉTODO TTD
MÉTODO TTD
Polvo 0,5-1,0°Pendiente
Agua recuperada
Muro de Contención Empréstito / Arenas Alta Presión
Evaporación
Agua/Líquido ARENAS
Lamas
Infiltraciones
Pasta
Evaporación
Pasta
Muro de Confinamiento Con finamiento Empréstito
Infiltraciones Mínimas
MÉTODO TTD
La pulpa de relaves espesados o pasta NO SE SEGREGA
ASPECTOS RELEVANTE DE LA DEPOSITACIÓN EN PASTA
1. Pendiente y depositación 2. Transporte de relaves espesados 3. Equipos de espesamiento 4. Estabilidad de depósitos 5. Rehabilitación de faenas mineras 6. Aspectos medioambientales. 7. Fotos y videos, Proyecto Delta
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
Pendiente de depositación. • La pendiente de depositación es función de la granulometría, concentración de sólidos, pH, contenidos de arcillas o limos y otras variables independientes.
Predecir la pendiente requiere laboratorio y /o pruebas pilotos • Existen varios tipos de depositación, los cuales dependen de la morfología del terreno donde se emplace el depósito.
1. PENDIENTE DE DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
• MétodoTTD de depositación alcanza su mejor resultado y desempeño en el rango de 2 a 6% (1,14° y 3,4°) • Ejemplos: • Delta ENAMI: 4% • COLLAHUASI: 6% • COEMIN:
5%
• CABILDO:
6%
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN
1. PENDIENTE Y DEPOSITACION
• Ventajas de depositación en pendiente • Reducción de tamaños de muros • Escurrimiento y secado • Mínimiza la erosión • Mejora la reforestación
2. TRANSPORTE DE RELAVES
TRANSPORTE DE RELAVES El transporte de relaves en pasta depende principalmente de 3 tipos de variables. • Variables reológicas • Variables geométricas • Equipos de impulsión
2. TRANSPORTE DE RELAVES
VARIABLES REOLÓGICAS Las variables reológicas que gobiernan el transporte son el Yield stress y la viscosidad plástica. Viscosidad: Este parámetro expresa la resistencia del material a fluir . Generalmente los relaves presentan un comportamiento plástico por lo que puede aplicarse la modelación de Binghan en donde la pendiente de la recta asociada corresponde a la viscosidad. Yield Stress: corresponde al esfuerzo requerido para que el material comience a fluir Las variables independientes que modifican el comportamiento reológico tales como; Granulometría, gravedad específica, pH, contenidos de arcillas entre otros.
2. TRANSPORTE DE RELAVES
Prueba de cono, planta Delta 2010, Yield stress 86 Pa
2. TRANSPORTE DE RELAVES
VARIABLES GEOMÉTRICAS Las variables geométricas que se deben tener en consideración son las siguientes: • Tipos de tuberías • Materiales • Trazados • Singularidades
2. TRANSPORTE DE RELAVES
2. TRANSPORTE DE RELAVES
EQUIPOS DE IMPULSIÓN Para este tipo de transporte es recomendable dos tipos de bombas. • Bombas centrifugas de impulsor helicoidal.
Las cuales son recomendadas para fluidos con Yield stress menores a 200 Pa con una restricción de altura de impulsión de 150 mcp (equivalente a 3 bombas en serie). • Bombas de desplazamiento positivo • Bombas de pistón • Bombas de pistón Diafragma
2. TRANSPORTE DE RELAVES
Bomba diafragma pistón GEHO
Bomba de Pistón o embolo
2. TRANSPORTE DE RELAVES
Caso, proyecto Delta Yield stress :53 Pa Viscosidad :0.27 Pas Equipo de impulsión instalado: Bomba WARMAN 2CC-AHF Tuberia : HDPE , Pecc 100 PN 10, 160 mm. TDH max : 50 mcp Qmax : 68 m3/h Potencia : 133 HP
2. TRANSPORTE DE RELAVES
2. TRANSPORTE DE RELAVES 180
Curva de operación
160
) 140 a P ( 120 a i c 100 n e u l f 80 e d 60 n ó i s 40 n e T 20
Curva de proyecto
0 60%
65%
70%
75%
80%
Concentración de sólidos Cp(%) Uno de los problemas suscitados en la puesta en marcha de la planta se producía cuando el relave superaba el 70% Cp, esto hacia que el yield stress superara los 100 Pa y la bomba no era capaz de impulsar la pulpa. En este caso se ponía en funcionamiento el sistema de cizallaje del equipo espesador al máximo de su capacidad. Las causas de la diferencia entre la curva de proyecto y de operación se presentan a continuación
2. TRANSPORTE DE RELAVES
100% 90%
) 80% % ( 70% e t n 60% a s a 50% p l a 40% i r e 30% t a M 20%
San Pedro Promedio operación
10% 0% 10
100
1000
Tamaño de partículas (µm)
La principal causa de la diferencias entre la predicción del proyecto y la operación es la granulometría la cual es mucho mas fina de lo esperado.
2. TRANSPORTE DE RELAVES
12
11
H 10 p
9
140 8 0 1 0 2 5 0 2 0
0 1 0 2 5 0 7 0
0 1 0 2 5 0 2 1
0 1 0 2 5 0 7 1
0 1 0 2 5 0 2 2
0 1 0 2 5 0 7 2
0 1 0 2 6 0 1 0
0 1 0 2 6 0 6 0
0 1 0 2 6 0 1 1
0 1 0 2 6 0 6 1
0 1 0 2 6 0 1 2
) 120 m µ ( 100 0 8 P 80 a l u c 60 í t r a p e 40 d o ñ 20 a m a T 0
Datos puesta en marcha Valor de proyecto 0 1 0 2 5 0 2 0
0 1 0 2 5 0 7 0
0 1 0 2 5 0 2 1
0 1 0 2 5 0 7 1
0 1 0 2 5 0 2 2
0 1 0 2 5 0 7 2
0 1 0 2 6 0 1 0
0 1 0 2 6 0 6 0
0 1 0 2 6 0 1 1
0 1 0 2 6 0 6 1
0 1 0 2 6 0 1 2
2. TRANSPORTE DE RELAVES
Tabla comparativa de proyectos realizados por SNC-Lavalin DELTA
CABILDO
COEMIN
Cp objetivo
%
71-74
70-73
67-69
Yield Stress
Pa
53
70
44
Viscosidad
Pa s
0,27
0,1
0,06
Equipo impulsor
-
Warman 2cc-AHF
2 warman 4/3 DD-AH
HPS 25100 Putzmeister
Tubería
-
HDPE, Pecc 100, PN 10
HDPE, Pecc 100, PN 20
Acero Sch estándar
160 mm
225 mm
10"
Diámetro TDH
mcp
50
113
1041
Qmax
m3/h
68
105
302
Potencia bomba
Hp
133
153
1447
Distancia
m
1000
1534
4500
3. EQUIPOS DE ESPESADO
• Tecnología de depositación de relaves en pasta TTD, requiere de altos niveles de espesamiento.
Para esto se requiere equipos de espesados capaces de cumplir con las concentraciones de sólido a las cual se diseña el depósito (65%-75%) . • Los equipos comúnmente utilizados son dos • Espesadores de alta densidad o alta compresión (HCT o HD) • Espesadores tipo pasta o cono profundo (Paste o Deep Cone)
3. EQUIPOS DE ESPESADO
Paste OUTOTEC, 22 m , CMDIC Cp de diseño 65 - 69% 6.000 t/d
Deep cone FLSmidth, 12 m , Delta ENAMI Cp diseño 71 - 74% 2.500 t/d
3. EQUIPOS DE ESPESADO
Espesador HCT, OUTOTEC, suiza
4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA
Los análisis de estabilidad dependen de: 1.Condiciones de Sitio de ubicación del depósito: • Fundación (características geológicas-geotécnicas) • Pendiente natural del terreno de fundación 2.Ventajas que proporciona el relave en pasta a la estabilidad: • Depositación con menor cantidad de agua • No presenta segregación de partículas • Consolidación rápida y homogénea • Es menos propenso a licuar (dinámicamente)
4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA
Segregación en depósito Delta
Malla N° #40 #60 #100 #140 #200 #270 #400 #500
Tamaño µm 425 250 150 106 75 53 38 25
Pasante % 100.0% 99.4% 95.5% 87.4% 77.2% 67.9% 54.5% 53.1%
8 metros Pasante % 99.9% 99.3% 95.0% 87.2% 77.0% 68.0% 56.1% 52.8%
16 metros Pasante % 99.9% 99.3% 95.1% 87.2% 77.1% 68.0% 55.8% 53.6%
24 metros Pasante % 100.0% 99.3% 95.4% 87.7% 77.7% 68.6% 57.9% 54.7%
32 metros Pasante % 99.9% 99.6% 97.7% 90.4% 80.1% 70.5% 58.4% 54.4%
40 metros Pasante % 100.0% 99.8% 98.0% 90.7% 80.3% 71.2% 60.6% 56.1%
56 metros Pasante % 99.9% 99.7% 97.7% 90.2% 79.6% 70.6% 60.4% 56.0%
4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA Segregación en depósito Delta 100% 90%
) 80% % ( e 70% t n a s 60% a p l 50% a i r 40% e t a30% M
0 metros 8 metros 16 metros 24 metros
20%
32 metros
10%
56 metros
0% 10
100
Tamaño de partículas (µm)
1000
4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA Caso Collahuasi : Análisis de Estabilidad Pseudo Estático Terremoto Máximo Esperado: Kh = 0,21 Kv = 0,14 Método de Cálculo: Equilibrio Limite – Morgenstern-Price Año de Depositación: 25años
4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA
La rápida consolidación dependerá, de que tan rápido llegue el depósito a su límite de contracción solo por evaporación. Esto dependerá de una adecuada área de evaporación. Debido a lo anterior se hace necesario un buen diseño de llenado del depositación donde se maximice el área de evaporación y el volumen de llenado
Planta Delta 2010, cono de depositación después de 2 semanas de secado
4. REHABILITACION DE FAENAS MINERAS • Plan de cierre y abandono mas simples y menos costosos. • Fácil reforestación, con excepción de relaves con contenidos químicos que inhiban la vegetación • Puede efectuarse una rehabilitación progresiva, esto quiere decir que mientras se opere una parte del depósito otra parte puede estar cerrándose y recuperando.
5. ASPECTOS MEDIO-AMBIENTALES • Mayor recuperación de agua con respecto a depósitos convencionales • Resistencia a la licuación • Resistencia a la erosión • Disminución de las infiltraciones • Reducción en la contaminación del suelo • Eliminación de las emisiones de polvo • Fácil reforestación • Prevención del drenaje ácido
7. FOTOS Y VIDEOS PROYECTO DELTA
7. FOTOS Y VIDEOS PROYECTO DELTA
7. FOTOS Y VIDEOS PROYECTO DELTA
