AVANCES EN LA APLICACIÓN DE LA TECNOLOGIA DE RELAVES ESPESADOS Y RELAVES EN PASTA Octubre 2011

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Francisco Javier Carmona Muñoz
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1 AVANCES EN LA APLICACIÓN DE LA TECNOLOGIA DE RELAVES ESPESADOS Y RELAVES EN PASTA Octubre 2011 Ing. Emmanuel Pornillos Ing. Jose Quinteros

2 RESUMEN Avances en la aplicación de la tecnología de relaves espesados y relaves en pasta Para su disposición en superficie o subterránea. El uso cada vez más creciente de los espesadores de alta compresión La extensión de la tecnología de cizallamiento para la descarga de los espesadores. El transporte de grandes tonelajes de relaves espesados y grandes distancias La combinación de tecnología de filtros y espesadores para obtener relleno en pasta cementada El proceso continuo en plantas de relleno en pasta, versus por lote.

3 Alto grado de automatización de la planta de relleno en pasta y procesamiento de relaves espesados. Marcado crecimiento en el entendimiento de las propiedades mecánicas de los relaves, y su docilidad en la producción de relleno en pasta El uso de la viscosimetria para caracterizar la reología La reología es clave en el diseño, transporte de grandes volúmenes de relaves a alta presión y a grandes distancias. La tecnología implementada en varias minas operativas, para abordar requerimientos ambientales, recuperación de agua, y mejor recuperación del mineral en minas subterráneas.

4 MANEJO DE RELAVES ESPESADOS ALGUNOS OBJETIVOS Recuperación del agua y reciclar a la planta concentradora Devolver los relaves a la mina como relleno subterráneo RELAVES EN PULPA Disminuir el área del espejo de agua PASTA Disminuir la infiltración al subsuelo Maximizar el volumen de almacenamiento en un depósito dado A la vez reducir el volumen a depositar en superficie REQUERIMIENTOS DE GEOTECNIA Y AMBIENTAL

5 EN LA MINERÍA: El producto final representa una mínima fracción del todo: 5 10% en metales básicos Menos < de 1% en metales preciosos El resto son desmontes, relaves y agua El manejo de gran volumen de relaves y agua Los retos típicos: En forma segura, ambiental Disposición a costo viable La recuperación de agua Reducir consumo de agua fresca (make up) La competición por el uso de agua fresca

6 TIPOS BÁSICOS DE RELAVES Roca granular molida (sus propiedades dominadas por una interacción de las partículas sólidas) Con un contenido de minerales arcillosos (las propiedades son dominadas por la mineralogía de la arcilla) Con contenido de precipitados químicos (como los sulfatos e hidróxidos) Ejemplo: Caso lixiviación del mineral laterítico de Nueva Caledonia. Otro tipo: Cenizas planta térmica, combustión de carbón mineral NO EXISTEN DOS RELAVES IGUALES

7 REMOCIÓN DEL AGUA EN EL RELAVE (PARA PARTÍCULAS S.G. ESPECÍFICO) Contenido de sólidos % Volumen de agua por tonelada de relaves m³ Estado del relave 25/ En la molienda Relaves totales Relaves espesados Relaves en pasta Torta de filtro al vacío

8 PROGRAMA DE ESPESAMIENTO DE RELAVES PLANTAS PILOTO

9 PROGRAMA DE ESPESAMIENTO DE RELAVES PLANTA SEMI-PILOTO

10 Resistencia a la Fluencia (Pa) LA CONSISTENCIA DE LA PULPA VERSUS EL CONTENIDO DE SÓLIDOS Relaves de cobre tipo A (no lateritico) Relave Filtrado No cizallado Pasta Reaeves espesados Pulpas típicas Cizallado % Sólidos

11 LA REOLOGÍA DE RELAVES ESPESADOS EN ESCURRIEMIENTO POR GRAVEDAD MADE IN PERÚ

12 PLAYA DEPOSITADA Maximizar el volumen de almacenamiento en un depósito dado

13 ESPESADOR TIPO HCT 40m

14 ESPESADORES TIPO HCT 55m

15 FILTRO DE BANDA VISTA 1

16 PROCESO DE RELAVES CICLONEADOS

17 UNDERFLOW CYCLON (ARENA)

18 PERFIL TÍPICO DE UNA PRESA DE ARENA CICLONEADA

19 RELAVES CICLONEADO, MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN DE LA PRESA arenas finos

20 RELAVES EN PASTA DEPOSITACIÓN EN SUPERFICIE

21 DISPOSICIÓN DE RELAVES EN PASTA EN SUPERFICIE Estabilización de rumas por disecación Descarga nula de agua Torres de disposición Los diques de 3 m de altura No tienen geomembranas, o drenes de fondo La reutilización del terreno es posible

22 TUBERÍA DE DISTRIBUCIÓN DE RELAVES ESPESADOS O PASTA

23 EJEMPLO DE RELAVERA - RELAVES ESPESADOS (CASI PASTA)

24 RELAVES FILTRADOS

25 DISPOSICIÓN DE RELAVES FILTRADOS EN SUPERFICIE

26 BOMBA DEZPLAZAMIENTO POSITIVO

27 BOMBA CENTRÍFUGAS ALTO TONELAJE MAYOR A T/DIA

28 RELLENO RELAVES EN PASTA CEMENTADA

29 ENSAYOS EN LABORATORIO RESISTENICA UNIAXIAL PASTA CEMENTADA

30 CONSISTENCIA DE LOS RELAVES Pulpa Pulpa de Alta Densidad Pasta con alto slump Pasta con bajo slump

31 CONO DE DISTRIBUCION SUBTERRANEO

32 EJEMPLO DE PLANTA DE PASTA

33 MEZCLADOR PARA RELLENO EN PASTA

34 BOMBA DE PASTA PISTON BOMBA DE PASTA PISTON

35 PASTA DEPOSITADA EN LOS TAJOS

36 PLANTA DE RELLENO EN PASTA CEMENTADA GRADO DE AUTOMATIZACION

37 SCADA DE PROCESO PLANTA DE RELLENO EN PASTA

38 CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE RELAVES ESPESADOS Y RELAVES EN PASTA?

39 REOLOGIA Resultado de varios factores: Mineralogía. Granulometría. Contenido de sólidos. Grado de floculación. Etc.

40 VISCOSÍMETRO HAAKE

41 DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE CIZALLAMIENTO

42 MUCHAS GRACIAS

44 TAJEOS SUBTERRANEO - TUBERIA DE DISTRIBUCION DE PASTA

47 MEZCLADOR- LAVADO CON AGUA A PRESION

48 Resistencia a la Fluencia (Pa) VANE YIELD STRESS (Pa) LA CONSISTENCIA DE LA PULPA Y CONTENIDO DE SÓLIDOS YIELD STRESS VS. SOLIDS CONTENT (Shearing method: External mechanical agitation, by software) Relave de cobre tipo B (lateritico) Relave Filtrado No cizallado Unsheared Underflow Relaves espesados Pasta Pulpas típicas Sheared Underflow 50.0 Natural Slurry Cizallado % 55.00% 60.00% 65.00% 70.00% 75.00% % Sólidos SOLIDS CONTENT

49 UNA DEFINICIÓN SIMPLE DE PASTA: Velocidad de Transporte: no mas de 1 m/s No tiene una velocidad crítica de flujo Alto valor de resistencia a flujo, entonces Tiene que ser bombeada por tuberías con una bomba de desplazamiento positivo, o Por transporte por gravedad, requiere una cabeza positiva Poca o nada de agua que sangre una vez depositados

50 RELAVES ESPESADOS Según lo definió el Dr. Eli Robinsky, en su libro, Universidad de Toronto hace un cuarto de siglo: Relaves desaguados a alto contenido en sólidos no se segrega al depositarlos en la relavera. El escurrimiento dejaría una playa de una pendiente mayor de 2% (menor de 1% en relaves convencionales) Desde entonces, la tecnología ha evolucionado mas. Hoy día, los relaves están siendo espesados por desaguado hasta relaves casi-pasta * Relaves casi-pasta - Dejan una playa de 3% a 5% * Pasta - Una playa entre 5% a 7% * Relaves filtrados - Contenido de agua menor de 13% (dependiendo al tipo de relave)

51 RELAVES EN PULPA Y DISPOSICIÓN POR GRIFOS (SPIGOTS)

52 TRANSPORTE DE RELAVES Pulpa convencional Tuberías o canaletas (siempre hacia régimen de flujo turbulento) Relaves Espesados Tuberías (flujo turbulento) Relaves Filtrados En fajas transportadoras (pasta) Tolvas de camión Pasta - Tuberías, por bombeo Tuberías, por gravedad En fajas transportadoras (pasta) Tolvas de camión

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