espesadores pasta y su transporte

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DISPOSICIÓN DE RELAVES EN PASTA ASPECTOS RELEVANTES, PARA LA APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE PASTA Ricardo Valdebenito V. Vicepresidente Mine Reclamation and geotechnical service

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Page 1: Espesadores Pasta y Su Transporte

DISPOSICIÓN DE RELAVES EN PASTA

ASPECTOS RELEVANTES, PARA LA APLICACIÓNDE LA TECNOLOGÍA DE PASTA

Ricardo Valdebenito V.Vicepresidente Mine Reclamation and geotechnical service

Page 2: Espesadores Pasta y Su Transporte

INTRODUCCION: MÉTODO TTD

Page 3: Espesadores Pasta y Su Transporte

MÉTODO TTD

Page 4: Espesadores Pasta y Su Transporte

Alta

Presión

Agua/Líquido

0,5-1,0° Pendiente

Lamas

Polvo

ARENAS

Muro de Contención

Empréstito / Arenas

Infiltraciones

Infiltraciones Mínimas

Agua

recuperada

Pasta

Pasta

Muro de Confinamiento

Empréstito

Evaporación

Evaporación

MÉTODO TTD

Page 5: Espesadores Pasta y Su Transporte

La pulpa de relaves

espesados o pasta

NO SE SEGREGA

MÉTODO TTD

Page 6: Espesadores Pasta y Su Transporte

ASPECTOS RELEVANTE DE LA DEPOSITACIÓN EN PASTA

1. Pendiente y depositación

2. Transporte de relaves espesados

3. Equipos de espesamiento

4. Estabilidad de depósitos

5. Rehabilitación de faenas mineras

6. Aspectos medioambientales.

7. Fotos y videos, Proyecto Delta

Page 7: Espesadores Pasta y Su Transporte

Pendiente de depositación.

• La pendiente de depositación es función de la granulometría, concentración de sólidos, pH, contenidos de arcillas o limos y otras variables independientes.

Predecir la pendiente requiere laboratorio y /o pruebas pilotos

• Existen varios tipos de depositación, los cuales dependen de la morfología del terreno donde se emplace el depósito.

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 8: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE DE DEPOSITACIÓN

Page 9: Espesadores Pasta y Su Transporte

• MétodoTTD de depositación alcanza su mejor resultado y desempeño en el rango de 2 a 6% (1,14° y 3,4°)

• Ejemplos:

• Delta ENAMI: 4%

• COLLAHUASI: 6%

• COEMIN: 5%

• CABILDO: 6%

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 10: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 11: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 12: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 13: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 14: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 15: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 16: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 17: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 18: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 19: Espesadores Pasta y Su Transporte

1. PENDIENTE Y DEPOSITACIÓN

Page 20: Espesadores Pasta y Su Transporte

• Ventajas de depositación en pendiente

• Reducción de tamaños de muros

• Escurrimiento y secado

• Mínimiza la erosión

• Mejora la reforestación

1. PENDIENTE Y DEPOSITACION

Page 21: Espesadores Pasta y Su Transporte

TRANSPORTE DE RELAVES

El transporte de relaves en pasta depende principalmente de 3 tipos de variables.

• Variables reológicas

• Variables geométricas

• Equipos de impulsión

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 22: Espesadores Pasta y Su Transporte

VARIABLES REOLÓGICAS

Las variables reológicas que gobiernan el transporte son el Yield stress y la viscosidad plástica.

Viscosidad: Este parámetro expresa 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.

Yield Stress: corresponde al esfuerzo requerido para que el material comience a fluir

Las variables independientes que modifican el comportamiento reológico tales como; Granulometría, gravedad específica, pH, contenidos de arcillas entre otros.

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 23: Espesadores Pasta y Su Transporte

Prueba de cono, planta Delta 2010, Yield stress 86 Pa

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 24: Espesadores Pasta y Su Transporte

VARIABLES GEOMÉTRICAS

Las variables geométricas que se deben tener en consideración son las siguientes:

• Tipos de tuberías

• Materiales

• Trazados

• Singularidades

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 25: Espesadores Pasta y Su Transporte

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 26: Espesadores Pasta y Su Transporte

EQUIPOS DE IMPULSIÓN

Para este tipo de transporte es recomendable dos tipos de bombas.

• 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

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 27: Espesadores Pasta y Su Transporte

Bomba diafragma pistón GEHO Bomba de Pistón o embolo

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 28: Espesadores Pasta y Su Transporte

Caso, proyecto Delta

Yield stress :53 Pa

Viscosidad :0.27 Pas

Equipo de impulsión instalado: Bomba WARMAN 2CC-AHF

Tuberia : HDPE , Pecc 100 PN 10, 160 mm.

TDH max : 50 mcp

Qmax : 68 m3/h

Potencia : 133 HP

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 29: Espesadores Pasta y Su Transporte

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 30: Espesadores Pasta y Su Transporte

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

60% 65% 70% 75% 80%

Tensión de fluencia (Pa)

Concentración de sólidos Cp(%)

Curva de operación

Curva de proyecto

Uno de los problemas suscitados en la puesta en marcha de la planta se producía cuando el relave superaba el 70% Cp, esto hacia

que el yield stress superara los 100 Pa y la bomba no era capaz de impulsar la pulpa. En este caso se ponía en funcionamiento el

sistema de cizallaje del equipo espesador al máximo de su capacidad. Las causas de la diferencia entre la curva de proyecto y de

operación se presentan a continuación

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 31: Espesadores Pasta y Su Transporte

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

10 100 1000

Material pasante (%)

Tamaño de partículas (µm)

San Pedro

Promedio operación

La principal causa de la diferencias entre la predicción del proyecto y la operación es la granulometría la cual es mucho mas fina de

lo esperado.

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 32: Espesadores Pasta y Su Transporte

8

9

10

11

12

02-05-2010

07-05-2010

12-05-2010

17-05-2010

22-05-2010

27-05-2010

01-06-2010

06-06-2010

11-06-2010

16-06-2010

21-06-2010

pH

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80

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120

140

02-05-2010

07-05-2010

12-05-2010

17-05-2010

22-05-2010

27-05-2010

01-06-2010

06-06-2010

11-06-2010

16-06-2010

21-06-2010

Tamaño de partícula P80 (µm)

Datos puesta en marcha

Valor de proyecto

2. TRANSPORTE DE RELAVES

Page 33: Espesadores Pasta y Su Transporte

Tabla comparativa de proyectos realizados por SNC-Lavalin

2. TRANSPORTE DE RELAVES

DELTA CABILDO COEMIN

Cp objetivo % 71-74 70-73 67-69

Yield Stress Pa 53 70 44

Viscosidad Pa s 0,27 0,1 0,06

Equipo impulsor - Warman 2cc-AHF 2 warman 4/3 DD-AH HPS 25100 Putzmeister

Tubería - HDPE, Pecc 100, PN 10 HDPE, Pecc 100, PN 20 Acero Sch estándar

Diámetro 160 mm 225 mm 10"

TDH mcp 50 113 1041

Qmax m3/h 68 105 302

Potencia bomba Hp 133 153 1447

Distancia m 1000 1534 4500

Page 34: Espesadores Pasta y Su Transporte

3. EQUIPOS DE ESPESADO

• Tecnología de depositación de relaves en pasta TTD, requiere de altos niveles de espesamiento.

Para esto se requiere equipos de espesados capaces de cumplir con las concentraciones de sólido a las cual se diseña el depósito (65%-75%) .

• Los equipos comúnmente utilizados son dos

• Espesadores de alta densidad o alta compresión (HCT o HD)

• Espesadores tipo pasta o cono profundo (Paste o Deep Cone)

Page 35: Espesadores Pasta y Su Transporte

Paste OUTOTEC, 22 m , CMDIC

Cp de diseño 65- 69%6.000 t/d

Deep cone FLSmidth, 12 m , Delta ENAMICp diseño 71- 74%

2.500 t/d

3. EQUIPOS DE ESPESADO

Page 36: Espesadores Pasta y Su Transporte

Espesador HCT, OUTOTEC, suiza

3. EQUIPOS DE ESPESADO

Page 37: Espesadores Pasta y Su Transporte

Los análisis de estabilidad dependen de:

1.Condiciones de Sitio de ubicación del depósito:

• Fundación (características geológicas-geotécnicas)

• Pendiente natural del terreno de fundación

2.Ventajas que proporciona el relave en pasta a la estabilidad:

• Depositación con menor cantidad de agua

• No presenta segregación de partículas

• Consolidación rápida y homogénea

• Es menos propenso a licuar (dinámicamente)

4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA

Page 38: Espesadores Pasta y Su Transporte

8

metros

16

metros

24

metros

32

metros

40

metros

56

metros

Malla Tamaño Pasante Pasante Pasante Pasante Pasante Pasante Pasante

N° µm % % % % % % %

#40 425 100.0% 99.9% 99.9% 100.0% 99.9% 100.0% 99.9%

#60 250 99.4% 99.3% 99.3% 99.3% 99.6% 99.8% 99.7%

#100 150 95.5% 95.0% 95.1% 95.4% 97.7% 98.0% 97.7%

#140 106 87.4% 87.2% 87.2% 87.7% 90.4% 90.7% 90.2%

#200 75 77.2% 77.0% 77.1% 77.7% 80.1% 80.3% 79.6%

#270 53 67.9% 68.0% 68.0% 68.6% 70.5% 71.2% 70.6%

#400 38 54.5% 56.1% 55.8% 57.9% 58.4% 60.6% 60.4%

#500 25 53.1% 52.8% 53.6% 54.7% 54.4% 56.1% 56.0%

Segregación en depósito Delta

4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA

Page 39: Espesadores Pasta y Su Transporte

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

10 100 1000Tamaño de partículas (µm)

Material pasante (%)

0 metros

8 metros

16 metros

24 metros

32 metros

56 metros

Segregación en depósito Delta

4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA

Page 40: Espesadores Pasta y Su Transporte

Caso Collahuasi :

Análisis de Estabilidad Pseudo Estático

Terremoto Máximo Esperado: Kh = 0,21 Kv = 0,14

Método de Cálculo: Equilibrio Limite – Morgenstern-Price

Año de Depositación: 25años

4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA

Page 41: Espesadores Pasta y Su Transporte

La rápida consolidación dependerá, de que tan rápido llegue el depósito a su límite de contracción solo por evaporación. Esto dependerá de una adecuada área de evaporación.

Debido a lo anterior se hace necesario un buen diseño de llenado del depositación donde se maximice el área de evaporación y el volumen de llenado

4. ESTABILIDAD ESTÁTICA, PSEUDO-ESTÁTICA Y DINÁMICA

Page 42: Espesadores Pasta y Su Transporte

Planta Delta 2010, cono de depositación después de 2 semanas de secado

Page 43: Espesadores Pasta y Su Transporte

4. REHABILITACION DE FAENAS MINERAS

• Plan de cierre y abandono mas simples y menos costosos.

• Fácil reforestación, con excepción de relaves con contenidos químicos que inhiban la vegetación

• Puede efectuarse una rehabilitación progresiva, esto quiere decir que mientras se opere una parte del depósito otra parte puede estar cerrándose y recuperando.

Page 44: Espesadores Pasta y Su Transporte

5. ASPECTOS MEDIO-AMBIENTALES

• Mayor recuperación de agua con respecto a depósitos convencionales

• Resistencia a la licuación

• Resistencia a la erosión

• Disminución de las infiltraciones

• Reducción en la contaminación del suelo

• Eliminación de las emisiones de polvo

• Fácil reforestación

• Prevención del drenaje ácido

Page 45: Espesadores Pasta y Su Transporte

7. FOTOS Y VIDEOS PROYECTO DELTA

Page 46: Espesadores Pasta y Su Transporte

7. FOTOS Y VIDEOS PROYECTO DELTA

Page 47: Espesadores Pasta y Su Transporte

7. FOTOS Y VIDEOS PROYECTO DELTA

Page 48: Espesadores Pasta y Su Transporte

7. FOTOS Y VIDEOS PROYECTO DELTA