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Informe de Relleno Hidráulico Compañía Minera Volcan SAA. UEA. Cerro de Pasco; realizado por Salazar Barrientos, Mego Relleno Hidráulico El relleno hidráulico tiene como objetivo, después de su fraguado, crear o establecer nuevos pilares de sostenimiento que permitan la explotación de futuros tajeos contiguos al recién explotado y rellenado, tanto hacia los costados como hacia arriba y abajo. OPERACIÓN. El relave de la planta concentradora es receptado a un nido de 8 ciclones que se encargan de separar el material fino del grueso, yendo cada uno a pozas distintas. El material grueso es enviado a los tanques agitadores donde es mezclado con el cemento Pórtland tipo A-I de diferentes cantidades para obtener la mezcla deseada. Para el alimento del relave a mina, de los cilindros pasa el relave a un tanque agitador donde el relave se mezcla con agua obteniéndose de esta manera la densidad de pulpa que irá a la mina, luego pasa a un tanque distribuidor el cual a través de una tubería que pasa por una chimenea que comunica a los diferentes niveles de donde se distribuye a los distintos tajeos. ETAPAS DE LA APLICACIÓN DE RELLENO HIDRÁULICO. Se presenta tres fases bien definidas: PRIMERA FASE.- preparación granulométrica del material de relleno, el tonelaje de relaves en flujo de colas proveniente de la planta concentradora, es recepcionado en los ciclones por la planta de relleno hidráulico, donde se clasifica el material granulométricamente; en la que le de granulometría gruesa es bombeado
a los tanques agitadores para su mezclado con cemento;
mientras que los finos (rebose) se recirculan a la cancha de relave OCROYOC.
c c
c SEGUNDA FASE.- Mezclado del relleno hidráulico se hace de acuerdo al tipo de mezcla que se desea obtener esto se hace dándole las proporciones adecuadas de cemento y relave. TERCERA FASE.- Transporte de material de relleno a los tajeos, después del mezclado esto es vaciados a los tanques distribuidores que a través de tuberías de polietileno de 4 pulg. De diámetro. Son transportados a los diferentes niveles 800, 1000, 1200, 1400, 1600 y 1800, todo esto solo por gravedad, en el cual la densidad es un parámetro muy importante para evitar el atoro de tuberías. CUARTA FASE.- Relleno de los tajeos. Esto se hace de acuerdo al tipo de explotación se seguirá en el futuro. CALIDAD REQUERIDA DE RELAVE EN EL RELLENO HIDRÁULICO. La calidad mínima del relave para ser utilizado como Relleno hidráulico es difícil de determinar exactamente ya que depende de factores desconocidos en cada mina y de cada método de explotación, sin embargo se puede fijar algunos estándares de requerimientos mínimos de acuerdo a múltiples cálculos realizados y experiencias en otras minas. Así tenemos: - Ángulo de fricción
10° a 20°.
- Resistencia de corte
0.15 a 0.26 kg/cm2.
- Resistencia al hundimiento
1.5 kg/cm2.
- Coeficiente de permeabilidad
10 cm/hora.
- Coeficiente de uniformidad
4a5
- Compacidad relativa
mayor del 50%
- Contaminación química
Mínima.
- Contaminación química
Mínima.
CALIDAD DE RELAVE DISPONIBLE EN VOLCAN. La planta concentradora de Volcan
tratando minerales poli metálicos, el
material de relleno usado en la mina son los relaves que es transportado mediante tuberías.
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c Según los informes enviados de la planta concentradora, el análisis gravimétrico en el flujo de colas, enviados a la planta de relleno a dado como promedio los siguientes resultados. - Flujo de las colas
1,350 galones/min.
- Gravedad especifica
2.8 gr/cm3.
- Densidad
1,500 gr/litro.
- % de Sólidos
41.1%
COMPOSICIÓN MINERALOGÍCA DEL RELLENO El relleno disponible en la mina Volcan tiene mayor porcentaje de silicatos, no muy alto de arcillas, regular de pirita y el cemento necesario. SUSTANCIA Galena Esfalerita Pirita Silicatos Calcita Otros Cemento TOTAL
PORCENTAJE DE RELAVE 0.3 0.8 17.5 37.6 28.2 2.0 13.4 100.00 %
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DEL RELAVE. Es muy importante tener en cuenta la granulometría del relleno ya que por medio de ello se sabrá la proporción que existe entre la cantidad de (mediad de peso) de partículas en cada tamaño con respecto al total. Podemos decir que si todas las partículas del relave son iguales, pero si existe una determinada proporción de tamaños en que las partículas menores pueden ocupar los espacios entre las partículas mayores entonces los espacios interparticulares, serán menores y el área de contacto entre partículas será mayor, estas dos consecuencias de la granulometría afectan a casi todas las propiedades del Relleno Hidráulico, el cuadro siguiente muestra el análisis de la malla del relave que proviene de la planta concentradora. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LA ALIMENTACIÓN. MALLA + 65 + 100
% PESO 1.4 2.1
c c
% Fe 6.0 8.8
% OTROS % SULFUROS 76.9 4.5 70.9 5.4
c + 150 + 200 + 270 + 325 + 400 - 400 TOTAL
4.0 9.3 12.8 10.2 2.9 57.3 100.00 %
14.0 27.0 36.5 37.1 31.1 33.7
58.4 32.2 15.0 13.2 13.4 1.4
9.7 27.0 35.0 36.9 36.9 31.9
% Fe principalmente Pirita. % Otros silicatos, Calcita, otros componentes. % Sulfuros principalmente galena, esfalerita. DISTRIBUCIÓN DE SÓLIDOS EN LA ALIMENTACIÓN.
÷
ß
u± ±u
Donde: A = % Peso acumulativo (*) en FEED. R = % Peso acumulativo (*) en OVER FLOW. D = % Peso acumulativo (*) en UNDER FLOW. a = distribución de sólidos en la alimentación.
± ±
£
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> £± £ ± >£
÷
> ± ± >
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± ±
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£ ± £ ± £
÷
£ ± > £ ± £
÷
± > > £ ±
S Promedio =
>
£ >
Entonces:
c c
c S=
>
S = 1.064 COMPONENTES DE RELLENO HIDRÁULICO G
CICLONES
Este aparato consiste una parte cilíndrica provista
con disposiciones para
introducir las pulpas, y otra cónica se encuentra en la parte inferior que sirve para introducir la pulpa y evacuar la descarga (Under Flow) y al revés (Over Flow) por la parte superior (Vordex Finder). Ejecuta una clasificación granulométrica utilizando como principio la fuerza centrifuga. La alimentación de las colas ingresa tangencialmente al interior de la sección cilíndrica del ciclón a una presión determinada, produciendo la acción de una remolino en el interior de la cámara, la fuerza centrifuga de este remolino hace que las partículas de mayor gravedad especifica sean movidos en espiral y llevados por casi toda el agua hacia el vértice y salir al exterior. El análisis granulométrico presente posteriormente en el cual el material grueso (65% del alimento) proveniente de la descarga se utiliza para el relleno mientras que el material fino (35% del alimento) proveniente del rebose se pierde como lamas. El corte o separación deseada dependerá del peso específico de la pulpa y de su concentración. G
LOS SILOS
Los silos de cemento son elementos verticales, de forma generalmente cilíndrica y sección circular, de gran altura con respecto a su diámetro. Su capacidad es de 200 TN. El silo se compone de un cuerpo, constituido por un fuste cilíndrico metálico cerrado, de 2.40 a 2.80 de diámetro. Generalmente, en la parte superior, se dispone de una chimenea o respiradero para la descompresión, la entrada de la tubería de carga y una escotilla para ingreso de personas con cierre estanco. La parte inferior tiene forma de cono y en la zona más estrecha, una abertura con dispositivo de cierre. El diseño del cono preveé limitar la formación de bóvedas. Finalmente, los apoyos están constituidos por tubos y perfiles de acero, que son c c
c anclados debidamente, para contrarrestar la acción del viento cuando el silo está vacío, que genera esfuerzos de basculamiento que producen tracciones en los pies. Eventualmente, los silos cuentan con indicadores del nivel del cemento, filtros para eliminar el polvo, dispositivos antibóveda y distribuidores de cemento.
G
SILOS DOSIFICADOR DE CEMENTO
Cumple la función de extractor del cemento de los silos de 200tn y de dosificador de cemento a través de una faja alimentadora, de manera proporcional de acuerdo al requerimiento al tipo de mezcla que se elaborara en los tanques mezcladores.
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CIRCUITO AUXILIAR
Este circuito solo trabaja cuando el circuito principal se encuentra paralizado o en mantenimiento, complementado por la alimentación helicoidal, este circuito auxiliar tiene una capacidad de 30 TN. G
TANQUE MEZCLADOR
Es un agitador donde se lleva acabo la mezcla de diferentes proporciones del Relleno Hidráulico, el cual tiene una capacidad de 11.48 m3. c c
c Tiene un motor el cual hace girar unas aletas para tener una mezcla uniforme que gira a 70 rpm. Y cuya mezcla es descargada a los tanques distribuidores. G
DENSÍMETROS
Son instrumentos que nos ayuda a medir y controlar las densidades del relave, la mezcla del relleno hidráulico manteniéndolo dentro de sus parámetros aceptables. G
TANQUES DISTRIBUIDORES
Aquí se recepciona la mezcla proveniente de los mezcladores
para luego
distribuirlos a las líneas de relleno (4 líneas), las cuales trasladan el relleno a los diferentes tajeos y deseados. G
LÍNEAS DE RELLENO (4)
Son conductos a través de los cuales se traslada el relleno a los tajeos deseados, estas líneas están compuestas por tuberías de polietileno de 4 pulg. de diámetro x 100 pies. Estas líneas son de diferentes longitudes dependiendo al nivel y área que se rellenara. G
RAFIA
Es un material plástico poroso doble ancho de 2.25m x 200m de longitud este material se utiliza para el forrado de la barrera del relleno. G
PÓRTLAND TIPO I.
Este cemento está destinado al uso común y corriente en construcciones de concreto y trabajos de albañilería. Este cemento se recomienda para la construcción de estructuras de edificios, estructuras industriales, viviendas unifamiliares, conjuntos habitacionales, y todas aquellas obras que se construyan sobre terrenos con exposición menor de 150 p.p.m. de sulfato soluble en agua.
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SOFTWARE PLANTSCAPE SOLUTION PROVIDER
Es la parte mas importante de la planta de relleno ya que nos permite un control automático computarizado de todo el funcionamiento de la planta, desde allí se realiza mandos del control de los parámetros deseados de mezclas que se desea obtener. G
PROPORCIÓN DE MEZCLAS DE RELLENO
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c Los diferentes métodos de explotación de la mina hacen que el requerimiento del relleno sea de diferentes mezclas y proporciones, para lo cual se tiene Relleno Hidráulico con las siguientes proporciones. RELLENO MEZCLA 1:6 MEZCLA 1:9 MEZCLA 1:15 MEZCLA 1:30 LAMA
G
CANT. RELAVE 65 m3 69 m3 71 m3 73 m3 75 m3
CANT. CEMENTO 15 Toneladas 09 Toneladas 06 Toneladas 03 Toneladas 00 Toneladas
DENSIDAD 2,2 a 2,3 Kg./l. 2,15 a 2,2 kg/l. 2,1 a 2,15 kg/l. 2,05 a 2,1 kg/l. 2,0 a 2,05 kg/l.
RADIO MÁXIMO DE EXPANSIÓN UNIFORME DEL RELLENO.
Es un parámetro muy importante, ya que existe una distancia máxima para que la mezcla del relleno en sus diferente proporciones pueda distribuirse en forma uniforme sin acumularse formando un apilamiento al momento de su caída, en el siguiente cuadro mostraremos los radios máximos de las diferentes mezclas del relleno. RELLENO MEZCLA 1:6 MEZCLA 1:9 MEZCLA 1:15 MEZCLA 1:30 LAMA G
RADIO MÁXIMO 20 m 15 m 12 m 10 m 7m
LAVADO DE TUBERÍAS
Concluido el rellenado es importante lavar las tuberías de relleno con la finalidad de lavar los residuos remanentes de la mezcla evitando su obstrucción, esto se realiza desde la planta hasta los diferentes niveles en los que se ha rellenado, en el siguiente cuadro mostramos los tiempos de lavado de acuerdo a la longitud de los mismos. NIVELES 800 1000 1200 1400 1600 1800
RADIO MÁXIMO 5 minutos 6 minutos 7 minutos 8 minutos 9 minutos 10 minutos
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TIEMPOS MÁXIMOS DE PERMANENCIA DE LA MEZCLA EN EL TANQUE MEZCLADOR.
Cuando empieza el ciclo en la planta concentradora y ocurra un imprevisto en el interior mina en los tajeos que están siendo rellenados, se para inmediatamente la alimentación de la mezcla. Esta mezcla tiene un tiempo máximo de permanencia dentro de los tanques mezcladores, porque corre el riesgo de adherirse al tanque y fraguar, cuando se acerca al tiempo máximo se desfoga la mezcla inmediatamente de los tanques y se lava las paredes. En el siguiente cuadro se muestra los tiempos máximos de retención de las diferentes mezclas dentro de los tanques mezcladores.
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