Sesin 1124 Noviembre 2012Roberto VicuaDISEO DE PLANTA MINERAMI 223

PRESAS DE RELAVESDefinicin de RelaveLos relaves se definen como partculas de roca trituradas que son producidas depositadas en forma de pulpa (Pasta con agua). Esta definicin involucra a la gran mayora de desechos provenientes del procesamiento mineral, despus de la extraccin de los valores minerales.

PRESAS DE RELAVESDefinicin de RelaveEn la minera y en la metalurgia extractiva el principal nfasis est en la extraccin de los valores minerales; considerando que los relaves son simplemente un producto de desecho con caractersticas fsicas y qumicas propias. De otro lado la disposicin de relaves es comnmente identificado como el ms importante recurso de impacto ambiental por muchos proyectos mineros.

PRESAS DE RELAVESManejo de RelavesTRANSPORTE DE RELAVES Y DESCARGA

Los relaves colectados del espesador son transportados en forma de pulpa hacia los almacenamientos de relaves. Esta practica resulta mas de conveniencia que de diseo, dado que los relaves en la planta ya estn mezclados con agua y un adicional desecado para un manejo de relaves secos es econmicamente prohibitivo.

El transporte de la pulpa de relaves es algunas veces por flujo de gravedad a travs de canaletas, pero ms comnmente se efecta a travs de tuberas, con o sin bombeo de acuerdo con las elevaciones relativas de la planta y los depsitos de relaves, tanto como por la longitud de la tubera y perdidas de carga.

PRESAS DE RELAVESManejo de RelavesTRANSPORTE DE RELAVES Y DESCARGA

Los sistemas de tuberas y bombeo para pulpa de relaves son difciles para disear y complicados para operar. Sin embargo una comprensin de las consideraciones bsicas de transporte de relaves es til para comprender que los sitios de almacenamiento estn gobernados en gran medida por las distancias factibles para el transporte de relaves.

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

PRESAS DE RELAVESManejo de RelavesTRANSPORTE DE RELAVES Y DESCARGA

El diseo de las tuberas de relaves es complicado por un nmero de factores tales como el mnimo flujo de velocidad que deben tener los relaves, para evitar que las partculas slidas sedimenten y bloqueen la tubera. El mnimo flujo de velocidad es nico para cada situacin y depende de la densidad de la pulpa as como del tamao de las partculas.

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

PRESAS DE RELAVESManejo de RelavesTRANSPORTE DE RELAVES Y DESCARGA

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

La deposicin de una playa de relaves arriba del nivel de agua alrededor del permetro de una presa de relaves, es usualmente deseable y algunas veces mandatorio para propsitos estructurales. La deposicin de playa puede ser efectuada por un solo punto de descarga y por varias descargas (Spigotting) como se muestra en la siguiente figura. Este punto de descarga requiere que el final de la tubera de descarga de relaves sea reubicada peridicamente para formar una serie de deltas adyacentes y traslapadas.

PRESAS DE RELAVESDisposicin de Relaves

PRESAS DE RELAVESTipos de RelavesLa naturaleza de los relaves vara de acuerdo con el mineral tratado en planta y las operaciones de procesamiento de las partculas. Los relaves son caracterizados por propiedades ndice que incluyen la granulometra, gravedad especfica y plasticidad. En las siguientes secciones se presenta una discusin general sobre la naturaleza y produccin de varios tipos de relaves.

PRESAS DE RELAVESTipos de RelavesRELAVES DE PLOMO - ZINC

El plomo y zinc comnmente se encuentran asociados y con frecuencia son extrados juntos y tambin algunas veces en combinacin con la plata. La concentracin se efecta por el mtodo de flotacin de espuma y con frecuencia con un pH ligeramente alcalino. Los minerales de plomo y zinc se encuentran asociados con rocas cuarcticas o dolomiticas produciendo partculas de relaves angulares y duras, tpicas de operaciones de mina en roca dura.Cuando los relaves son separados por cicloneo la arena es frecuentemente utilizada como relleno hidrulico de las tajeos, as como para la construccin de las presas de relave.

PRESAS DE RELAVESTipos de RelavesRELAVES DE PLOMO - ZINC

PRESAS DE RELAVESTipos de RelavesRELAVES DE ORO Y PLATA

Como el plomo y zinc, el oro y la plata estn frecuentemente asociados en rocas mineralizadas y con frecuencia son extradas en combinacin. El mtodo de concentracin por flotacin de espuma es casi universal para depsitos diseminados de bajo grado. El concentrado de oro y plata puede ser el producto final de la operacin minera. Alternativamente el concentrado puede ser adicionalmente procesado en algunas minas por una lechada de cianuro de sodio con efectos obvios sobre el carcter del efluente lquido de los relaves.

PRESAS DE RELAVESTipos de RelavesRELAVES DE COBRE

La mayora de los minerales de cobre producidos es obtenido a gran escala con mtodos de tajo abierto de rocas mineralizadas duras, los cuales son concentrados por flotacin de espuma en la planta.

PRESAS DE RELAVESTipos de RelavesRELAVES DE MOLIBDENO

Generalmente el molibdeno ha sido extrado en Estados Unidos como un producto de las operaciones de cobre. La concentracin de la planta es por flotacin de espuma con un pH ligeramente alcalino.

PRESAS DE RELAVESPropiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los RelavesCARACTERISTICAS DE DEPOSICION

Para un entendimiento del comportamiento de los relaves, es importante conocer el proceso de deposicin natural que son sometidos.

Los relaves son depositados hidrulicamente, usualmente por algunas de las formas del mtodo de descarga perimetral, tanto por spigotting o rotacin de un punto de descarga. Esto resulta en la formacin de una playa de relaves gruesos arriba del agua y una zona de relaves finos (lama) asociada con el pondaje de agua de decantacin.

PRESAS DE RELAVESPropiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los RelavesCARACTERISTICAS DE DEPOSICION

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

PRESAS DE RELAVESPropiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los RelavesDENSIDAD

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

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

PRESAS DE RELAVESPropiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los Relaves

PRESAS DE RELAVESPropiedades Fsicas, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los RelavesDensidad In Situ

Las ms bajas relaciones de vacos o las ms altas densidades secas corresponden a las profundidades ms grandes del depsito. Por otro lado las ms altas relaciones de vacos o densidades secas ms bajas, son usualmente asociadas con materiales cerca de la superficie poco despus de la deposicin.

PRESAS DE RELAVESPropiedades Fsica, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los RelavesDensidad In Situ

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

PRESAS DE RELAVESPropiedades Fsica, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los RelavesDensidad Aparente

La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos heterogneos con intersticios de aire u otra sustancia normalmente ms ligera, de forma que la densidad total del cuerpo es menor que la densidad del material poroso si se compactase.

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

PRESAS DE RELAVESPropiedades Fsica, Resistencia, Compresibilidad y Permeabilidad de los RelavesDensidad Aparente

La densidad aparente de un material no es una propiedad intrnseca del material y depende de su compactacin.La Densidad aparente del suelo (Da) se obtiene secando una muestra de suelo de un volumen conocido a 105C hasta peso constante.

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

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