Energía Eléctrica de relaves mineros. Planta piloto. Weir Minerals Latin America. Presentation to: Seminario 19 Agosto 2010

Transcripción

1 Weir Latin America Presentation to: Seminario 19 Agosto 2010 Prepared by: Ricardo Abarca Engineering Manager Energía Eléctrica de relaves mineros Planta piloto

2 Weir Latin America Introducción Obtener energía eléctrica de un desnivel de agua presurizada como centrales hidroeléctricas. El equipo que se usa es una turbina diseñada para obtener la máxima eficiencia. Las represas de agua por su origen son de flujo variable relacionados con los ríos que la alimentan. 2

3 Weir Latin America Relaves Mineros En minería despues de obtener los minerales quedan los desechos. De una tonelada de roca se obtiene 1 kilo de cobre aproximadamente. Estos son depositados en tranques de relaves. Normalmente los tranques se encuentran en un nivel inferior a las plantas concentradoras donde se generan. El transporte puede ser por canal abierto o por cañería presurizada. 3

4 Weir Latin America Energía del relave Relave es una mezcla de agua con 50% de sólidos en peso. Estos sólidos tienen una distribución granulométrica con un d50 de unos 50 micrones. Los relaves tienen una gravedad específica entre 1,4 a 1,6. Están disponibles 365 días del año. Esta mezcla es altamente abrasiva. 4

5 Weir Latin America Cómo se obtiene la energía? También se necesita una turbina. Esta turbina debe ser altamente resistente a la abrasión. Debe estar diseñada, como primer objetivo, para tener una vida útil lo mas larga posible. En segundo término se debe tener la mejor eficiencia posible. 5

6 Weir Latin America Turbina resistente a la abrasión Nuestra empresa ha estado trabajando y desarrollando desde hace 80 años la tecnología para incrementar la vida útil de las bombas centrífugas para la minería. Desarrollando las 3 áreas siguientes: Diseño hidráulico. Nuevos materiales. Nuevas geometrías de los elementos de desgaste. 6

7 Weir Latin America Turbina resistente a la abrasión 7

8 Weir Latin America Turbina resistente a la abrasión 8

9 Weir Latin America Planta piloto

10 Weir Latin America Ubicación El Teniente planta concentradora perteneciente a Codelco, ubicada a 130 kms al sur de Santiago. Procesa tons/día Los relaves son depositados a 80 kms de la planta concentradora. La planta esta a 2800 msnm y el tranque de relaves a 800 msnm. Es transportado por canaleta abierta. El caudal actual es de 6000 m3/hr. 10

11 Weir Latin America Datos de operación La canaleta tiene 11 cascadas con diferentes longitudes con pendientes entre 30 y 40. Se eligió la primera cascada en el antiguo tranque Barahona. Parte del flujo es desviado hacia la turbina, aprox. 400 to 500 m3/hr. Se definió un desnivel de 41 metros. La energía eléctrica producida es disipada en una batería de resistencias. 11

12 Weir Latin America El Equipo Bomba Warman modelo ASH 6x6 SRH usada como turbina. (El flujo entra por la descarga de la bomba y sale por la succión) Generador eléctrico de 75 kw a 1500 RPM. Transmisión por poleas y correas. Sistema electrónico para mantener el generador a 1500 RPM. Se simuló una red eléctrica con 4 focos de 500 W. El exceso de energía es disipado en una batería de resistencias. Válvula de cuchillo en la alimentación del sistema. Instrumentos para medir presión, RPM, kw. 12

13 Weir Latin America La turbina con su generador 13

14 Weir Latin America Resultados RPM RPM Polea Polea Presión Caudal Densida d Energía Ciclos Eficienci a Turbina Generador Generador Turbina Alimentación pulpa generada Turbina psi l/seg kw Hz % ,5" 15" , , " 15" , , ,5" 12,5" , , " 12,5" , ,5" 11,3" , Today is operating the turbine with 1080 RPM. 14

15 Weir Latin America Conclusiones La turbina esta generando 40 a 45 kwh. Lleva 3000 horas de operación y sólo se ha cambiado el disco de succión. El costo operacional es aproximadamente 1/3 del valor de la energía generada. El paso siguiente es colocar una turbina que utilice todo el caudal que transporta la canaleta (6000 m3/hr) para producir 1 MWh. Usando todas las cascadas de El Teniente se puede generar entre 10 y 12 MWh. 15