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  • Sesin 1124 Noviembre 2012

    Roberto Vicua

    DISEO DE PLANTA MINERA

    MI 223

  • PRESAS DE RELAVES

    Definicin de Relave

    Los relaves se definen como partculas de rocatrituradas que son producidas depositadas en formade pulpa (Pasta con agua). Esta definicin involucra ala gran mayora de desechos provenientes delprocesamiento mineral, despus de la extraccin delos valores minerales.

  • PRESAS DE RELAVES

    Definicin de Relave

    En la minera y en la metalurgia extractiva el principalnfasis est en la extraccin de los valores minerales;considerando que los relaves son simplemente unproducto de desecho con caractersticas fsicas yqumicas propias. De otro lado la disposicin derelaves es comnmente identificado como el msimportante recurso de impacto ambiental por muchosproyectos mineros.

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    Manejo de Relaves

    TRANSPORTE DE RELAVES Y DESCARGA

    Los relaves colectados del espesador son transportados enforma de pulpa hacia los almacenamientos de relaves. Estapractica resulta mas de conveniencia que de diseo, dadoque los relaves en la planta ya estn mezclados con agua y unadicional desecado para un manejo de relaves secos eseconmicamente prohibitivo.

    El transporte de la pulpa de relaves es algunas veces por flujode gravedad a travs de canaletas, pero ms comnmente seefecta a travs de tuberas, con o sin bombeo de acuerdocon las elevaciones relativas de la planta y los depsitos derelaves, tanto como por la longitud de la tubera y perdidas decarga.

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    Manejo de Relaves

    TRANSPORTE DE RELAVES Y DESCARGA

    Los sistemas de tuberas y bombeo para pulpa de relaves sondifciles para disear y complicados para operar. Sin embargouna comprensin de las consideraciones bsicas de transportede relaves es til para comprender que los sitios dealmacenamiento estn gobernados en gran medida por lasdistancias factibles para el transporte de relaves.

    La pulpa de relaves es usualmente abrasiva y de altaviscosidad. La medida comn de la densidad de la pulpa estadefinida como el peso de slidos por peso unitario de la pulpa,que esta en el rango de 15 a 55% y ms comnmente en elrango de 40 a 50% producidos por espesadores tpicos.

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    Manejo de Relaves

    TRANSPORTE DE RELAVES Y DESCARGA

    El diseo de las tuberas de relaves es complicado por unnmero de factores tales como el mnimo flujo de velocidadque deben tener los relaves, para evitar que las partculasslidas sedimenten y bloqueen la tubera. El mnimo flujo develocidad es nico para cada situacin y depende de ladensidad de la pulpa as como del tamao de las partculas.

    Como una medida prctica, la mayora de las tuberas derelaves operan dentro de un rango de velocidad deaproximadamente 5-10 pies/seg, dependiendo de ladistribucin de tamao y grosor de los relaves, de la densidadde la pulpa de relaves y otros factores.

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    Manejo de Relaves

    TRANSPORTE DE RELAVES Y DESCARGA

    Actualmente se emplean tuberas de polietileno de altadensidad (HDPE), para el transporte de relaves con rango depresiones de tubera de baja a moderada.

    La deposicin de una playa de relaves arriba del nivel de aguaalrededor del permetro de una presa de relaves, esusualmente deseable y algunas veces mandatorio parapropsitos estructurales. La deposicin de playa puede serefectuada por un solo punto de descarga y por variasdescargas (Spigotting) como se muestra en la siguiente figura.Este punto de descarga requiere que el final de la tubera dedescarga de relaves sea reubicada peridicamente paraformar una serie de deltas adyacentes y traslapadas.

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    Disposicin de Relaves

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    Tipos de Relaves

    La naturaleza de los relaves vara de acuerdo con el mineraltratado en planta y las operaciones de procesamiento de laspartculas. Los relaves son caracterizados por propiedadesndice que incluyen la granulometra, gravedad especfica yplasticidad. En las siguientes secciones se presenta unadiscusin general sobre la naturaleza y produccin de variostipos de relaves.

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    Tipos de Relaves

    RELAVES DE PLOMO - ZINC

    El plomo y zinc comnmente se encuentran asociados y confrecuencia son extrados juntos y tambin algunas veces encombinacin con la plata. La concentracin se efecta por elmtodo de flotacin de espuma y con frecuencia con un pHligeramente alcalino.Los minerales de plomo y zinc se encuentran asociados conrocas cuarcticas o dolomiticas produciendo partculas derelaves angulares y duras, tpicas de operaciones de mina enroca dura.Cuando los relaves son separados por cicloneo la arena esfrecuentemente utilizada como relleno hidrulico de las tajeos,as como para la construccin de las presas de relave.

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    Tipos de Relaves

    RELAVES DE PLOMO - ZINC

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    Tipos de Relaves

    RELAVES DE ORO Y PLATA

    Como el plomo y zinc, el oro y la plata estn frecuentementeasociados en rocas mineralizadas y con frecuencia sonextradas en combinacin. El mtodo de concentracinpor flotacin de espuma es casi universal para depsitosdiseminados de bajo grado. El concentrado de oro y platapuede ser el producto final de la operacin minera.

    Alternativamente el concentrado puede ser adicionalmenteprocesado en algunas minas por una lechada de cianuro desodio con efectos obvios sobre el carcter del efluente lquidode los relaves.

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    Tipos de Relaves

    RELAVES DE COBRE

    La mayora de los minerales de cobre producidos es obtenidoa gran escala con mtodos de tajo abierto de rocasmineralizadas duras, los cuales son concentrados por flotacinde espuma en la planta.

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    Tipos de Relaves

    RELAVES DE MOLIBDENO

    Generalmente el molibdeno ha sido extrado en EstadosUnidos como un producto de las operaciones de cobre. Laconcentracin de la planta es por flotacin de espuma con unpH ligeramente alcalino.

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    Propiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

    CARACTERISTICAS DE DEPOSICION

    Para un entendimiento del comportamiento de los relaves, esimportante conocer el proceso de deposicin natural que sonsometidos.

    Los relaves son depositados hidrulicamente, usualmente poralgunas de las formas del mtodo de descarga perimetral,tanto por spigotting o rotacin de un punto de descarga. Estoresulta en la formacin de una playa de relaves gruesos arribadel agua y una zona de relaves finos (lama) asociada con elpondaje de agua de decantacin.

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    Propiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

    CARACTERISTICAS DE DEPOSICION

    Para la mayora de los tipos de relaves, los taludes de la playason sub horizontales hacia el pondaje de decantacin, con unapendiente promedio de 0.5 a 2% dentro de algunas decenasde metros, con playas resultantes de densidad de pulpa msalta y/o gradacin ms gruesa del total de relaves descargado.En puntos ms distantes el talud de playa puede tener unapendiente ms suave tan pequea como 0.1 %.

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    Propiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

    DENSIDAD

    Densidad In - SituLa estimacin de la densidad in-situ puede ser particularmenteimportante durante la primera etapa de planeamiento deldepsito de relaves. La densidad in-situ de los relaves,usualmente controla el volumen requerido del depsito para unrango de produccin de relaves de la mina.

    La densidad in-situ puede ser expresada en trminos dedensidad seca (gd) o relacin de vacios (e).

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    Propiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

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    Propiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

    Densidad In Situ

    Las ms bajas relaciones de vacos o las ms altas densidadessecas corresponden a las profundidades ms grandes deldepsito. Por otro lado las ms altas relaciones de vacos odensidades secas ms bajas, son usualmente asociadas conmateriales cerca de la superficie poco despus de ladeposicin.

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    Propiedades Fsica, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

    Densidad In Situ

    La densidad seca in-situ, depende de tres factores; gravedadespecfica, tipo de relaves (arenas o limos) y contenido dearcilla. Como consecuencia de las variaciones de los tresfactores, la densidad seca abarca un rango ancho, desdevalores tan bajos como 0.22 tm/m3 lama de fosfato arcilloso,hasta valores en exceso de 1.76 tm/m3 correspondiente arelaves de plomo y zinc.

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    Propiedades Fsica, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

    Densidad Aparente

    La densidad aparente es una magnitud aplicada en materialesporosos como el suelo, los cuales forman cuerposheterogneos con intersticios de aire u otra sustancianormalmente ms ligera, de forma que la densidad total delcuerpo es menor que la densidad del material poroso si secompactase.

    En el caso de un material mezclado con aire se tiene:

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    Propiedades Fsica, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

    Densidad Aparente

    La densidad aparente de un material no es una propiedadintrnseca del material y depende de su compactacin.La Densidad aparente del suelo (Da) se obtiene secando unamuestra de suelo de un volumen conocido a 105 C hasta pesoconstante.

    Donde:WSS: Peso de suelo secado a 105 C hasta peso constante.VS: Volumen original de la muestra de suelo.


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