UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA Y METALÚRGICA
Tema N° 4: RELOGIA DE RELAVES
Reología de relaves
REOLOGÍA REOLOGÍA DE RELA RELAVES VES
Reología Definición Es la ciencia que describe describe el comportami comportamiento ento de las deformacio deformaciones nes y flujo de cualquier material. Bingham (1929) fue el primero en utilizar el término de “reología”, como el estudio de la deformación y el flujo de todo tipo de materiales.
Importancia del análisis reológico en el manejo de relaves El estudio estudio de los parámetros parámetros reológicos reológicos de los relaves mineros tienen gran importancia en el diseño de los sistemas de transporte y descarga de relaves, relacionados en la estimación de las pérdidas de carga entre dos puntos de conducción. Las propiedades reológicas de los relaves mineros también influyen en el diseño diseño de los los sist sistem emas as de conc concen entr traci ación ón de mine minera rale less y en la depositación final de relaves.
Parámetros Reológicos Parámetros Reológicos Los parámetros reológicos que constituyen información básica para el diseño de plantas de espesado, sistemas de transporte y descarga de relaves son:
Yield stress
Pendiente de depositación
Viscosidad
Yield stress El objetivo de este ensayo es determinar la tensión de fluencia asociada a una condición estática de inercia cero del material, es decir, el esfuerzo requerido para que el material comience a fluir. fluir. Este valor caracteriza el comportamiento hidráulico de la pasta depositada y permite una correcta interpretación de la pendiente de depositación.
Yield stress La medición del Yield stress consiste en tomar una muestra del relave a un concentración de sólidos determinada, la cual se vierte en un vaso vaso de diám diámet etro ro al meno menoss 3 vece vecess el diám diámet etro ro del del senso sensor r util utiliz izad ado. o. Una Una medi medici ción ón tard tardaa 30 segu segund ndos os a una una velo veloci cida dadd constante, y esta se repite 2 veces. El resultado final se representa graficando el promedio de las 3 mediciones respecto al porcentaje de sólidos en peso de la muestra. Para la medición de la tensión de flue fluenc ncia ia se util utiliz izan an los los equipo equiposs denomi denominad nados os como como reómet reómetros, ros, con sensor sensores es del tipo inmersión
Yield stress Para la deter Para determin minaci ación ón del del Yield Yield stress stress tambié tambiénn es recomendable realizar una variación del pH, pudiendo ajustarse en 1 punto más y 1 menos a su valor nominal.
Se puede usar lechada de cal para alcanzar un valo valorr mas mas alto alto y en caso caso cont contra rari rioo ácid ácidoo sulfúrico.
Yield stress Diferencia curva de proyecto y de operación
Variación Variación de la granulometría
Variación Variación del pH
Viscosidad A diferencia del ensayo de Yield stress estático, este ensayo entrega valores de esfuerzo de corte asociados a una condición dinámica del material, es decir 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.
Los ensayos se realizan con e mismo viscosímetro con el que se realiza los ensayo ensayoss de Yield Yield stress stress,, instal instaland andoo otro tipo de sensor.
Viscosidad pH 9.5
pH 10.5
Viscosidad
Tabla comparativa – Parámetros Reológicos
Equipos de Impulsión Equi Equipo poss de Impu Impuls lsió iónn
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
Equipos de Impulsión
Bomba diafragma pistón GEHO
Bomba de Pistón o embolo
Pendiente de depositación
La pen pendien dientte de dep deposit ositac ació ión n medi medid da es función de la granulometría, concentración de sóli sólido dos, s, pH, pH, cont conten enid idos os de arci arcilla llas s o limos limos y otras variables independientes.
Predecir Predecir la pendient pendientee requiere requiere laborator laboratorio io y /o pruebas pilotos. Existen varios tipos tipos de depositación, los los cuales dependen de la morf morfol olog ogía ía del del terr terren enoo dond dondee se empl emplac acee el depósito. La deposita depositació ciónn de relaves relaves en pasta alcanza alcanza su mejor mejor resultado y desempeño en el rango de 2 a 6% (1.14° y 3.4°)
Pendiente de depositación La pendie pendiente nte de deposi depositac tación ión medida medida en labora laborator torio, io, se obtiene de un ensayo ayo diseñado por el prof rofesor Eli Robins Robinsky ky,, quien quien creó creó el método método denomi denominad nado o Thicke Thickened ned Tailings Disposal, TTD. Este método consiste en depositar los relaves en pendiente y capas delgadas, del orden de 2 a 5 cm, cm, aseg asegura urand ndo o que que las las cara caract cterí eríst stica icas s de la pulp pulpa a estén en un rango de no segregabilidad.
Pendiente de depositación
REOLOGÍA REOLOG ÍA DE RELA RELAVES VES
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