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DISEO DE PLANTAS
ME - 525
SEPARACIN SLIDO LQUIDO
1
2
INTRODUCCIN
INTRODUCCIN
3
La Separacin Slido Lquido se aplica en varias etapas del Procesamiento de Minerales:
Etapa de Concentracin de Minerales
Evacuacin de Relaves
Tratamiento de Efluentes
Aplicacin de la Separacin Slido - Lquido
INTRODUCCIN
4
Los ensayos discontinuos de sedimentacin se realizan a escala de laboratorio y tienen como finalidad la determinacin de la velocidad de sedimentacin de los slidos de una suspensin.
Ensayos Discontinuos de Sedimentacin
5
PRUEBAS DE
SEDIMENTACIN
PRUEBAS
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Los ensayos discontinuos de sedimentacin se realizan a escala de laboratorio y tienen como finalidad la determinacin de la velocidad de sedimentacin de los slidos de una suspensin.
La experimentacin consiste en llenar una probeta de dos litros de capacidad con la suspensin, seguidamente se agita para homogenizar y se deja en reposo.
Con el paso del tiempo se perciben cuatro zonas debido a la concentracin de los slidos que sedimentan.
Ensayos Discontinuos de Sedimentacin
7
PRUEBAS
8
Se realizan pruebas de sedimentacin discontinua en probetas conteniendo pulpas a una concentracin inicial definida, que al sedimentar, permiten medir la variacin de la altura de la interfase entre la solucin clara y la pulpa que sedimenta respecto al tiempo.
Ensayos Discontinuos de Sedimentacin
PRUEBAS
9
PRUEBAS
10
A. Zona superior de lquido claro, libre de partculas slidas
B. Zona de Alimentacin, la suspensin se mantiene a una concentracin similar a la inicial
C. Zona de espesamiento, de alta concentracin de slidos, es posible observar lneas de corrientes de lquidos desplazndose hacia arriba
D. Zona inferior de compresin. Los sedimentos se van compactando.
Procedimiento
PRUEBAS
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Peridicamente se toman la altura que sobre la probeta definen las lneas de separacin del lquido clarificado y la suspensin, y se anota el tiempo transcurrido. A continuacin, se representan los valores en un diagrama altura tiempo.
La curva relaciona la altura del lmite entre la zona A y B frente al tiempo. Durante la primera etapa de la sedimentacin la velocidad es
constante, a medida que el slido se acumula en la zona D, la velocidad de sedimentacin disminuye y desciende continuamente
hasta que se alcanza la altura final, a tiempo infinito. La velocidad de sedimentacin corresponde con la pendiente del tramo recto de la
curva.
Procedimiento
PRUEBAS
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Determinacin de las velocidades de sedimentacin a partir de la curva de sedimentacin discontinua
Procedimiento
PRUEBAS
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Procedimiento para determinar tu:
1. Se traza la horizontal a la profundidad Hu (correspondiente a la que todos los slidos se encuentren a la concentracin deseada para el lodo del fondo del tanque, Cu)
Hu = Co Ho / Cu
2. Se traza la tangente a la curva de sedimentacin en el punto Cc
3. Se traza la vertical que pasa por el punto de interseccin de las rectas trazadas en los pasos 1 y 2. La interseccin de esta recta con los ejes del tiempo proporciona el valor para tu
Procedimiento
As = Q / Vs
As: rea seccin transversal del decantador
Vs: Velocidad de sedimentacin (decantacin impedida)
Q: Caudal a tratar
Au: rea de diseo (m2)
tu: Tiempo requerido para alcanzar concentracin de lodo deseado (min)
Ho: Altura inicial (m)
Au = Q tu / Ho
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PRUEBAS DE
FILTRACIN
Filtro de Laboratorio
Suspensin
Papel filtro o
tela filtrante
Filtrado
Torta o queque
Placa perforada
Filtro de Laboratorio
El vaco creado a la salida del embudo permite el flujo a travs de la tela filtrante
El paso de las partculas slidas se bloquea debido a las pequeas aberturas o poros que posee el medio filtrante
Se utiliza un soporte para contener la tela, el lecho filtrante y suspensin
a medida que transcurre la filtracin, la torta o queque aumenta de espesor y por ende, la resistencia al paso del fluido.
FiltraTest
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DISEO
PARMETROS PARA DISEO
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Parmetros obtenidos en Laboratorio
Parmetros Valores Und
Dosis ptima de coagulante 0.5 ppm
Velocidad de sedimentacin 0.88 cm/min
1.73 pie/h
rea unitaria 14.99 pie2/T/d
Dimetro del Espesador 40 pie
Altura del Espesador 10 pie
PARMETROS DE DISEO
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El inters de las operaciones industriales puede estar en obtener un flujo libre de slidos, clarificador, o en espesar los slidos para posterior tratamiento o aprovechamiento, espesador o decantador.
PARMETROS DE DISEO
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Funciones del Decantador:
Producir lquido claro. Implica que la velocidad ascendente del lquido ha de ser menor que la de sedimentacin de las partculas. La capacidad de clarificacin depende del dimetro del depsito.
Producir el espesamiento del slido, que est controlado por el tiempo de resistencia de las partculas en el depsito, lo que depende de la profundidad existente por debajo de la entrada de la alimentacin.
PARMETROS DE DISEO
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A escala industrial los decantadores o sedimentadores pueden funcionar en continuo o discontinuo:
El espesador discontinuo es un depsito cilndrico de hormign provisto de un fondo cnico con una inclinacin de 50 a 70 grados con respecto de la horizontal y se construye de un dimetro entre 5 y 8 m mximo.
Decantadores continuos, los dos tipos de equipos utilizados en sedimentacin continua son de forma circular o rectangular, dependiendo la eleccin de uno u otro de factores como tamao de la instalacin, terreno disponible, costos, etc.
PARMETROS DE DISEO
23
En cuanto a dimensiones, para los equipos circulares se recomiendan entre 12 y 30 m de dimetro, no superando en cualquier caso los 40 m. la altura vara entre 2 y 4,2 m
La longitud mxima de un decantador rectangular es de unos 70 m y la profundidad entre 2,25 y 5 m con una relacin longitud/anchura de 4,2/1 y hasta 25/1
PARMETROS DE DISEO
24
Los parmetros de diseo de un sedimentador son:
Velocidad Ascencional, o carga superficial, que es el cociente de caudal de fluido y la superficie del depsito de sedimentacin
Tiempo de Retencin, que es volumen del depsito de sedimentacin dividido por el caudal; se puede sustituir este parmetro por la altura del sedimentador
Por tanto el diseo de un decantador lleva consigo la determinacin del rea y la profundidad del sedimentador, en funcin del caudal y de las caractersticas de alimentacin, as como de la concentracin de la suspensin que abandona el sedimentador por la parte inferior del mismo.
PARMETROS DE DISEO
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Establecida la carga superficial (velocidad de sedimentacin en laboratorio Vs) se determina el rea superficial con
A sup = Q / Vs
La velocidad horizontal deber ser menor de 0,55 cm/s (19,8 m/h) para evitar el arrastre de partculas
Las dimensiones del sedimentador debern guardar la siguiente relacin con la velocidad de sedimentacin y la velocidad horizontal del escurrimiento:
Vh/Vs = L/h
PARMETROS DE DISEO
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Tradicionalmente como coagulantes se han utilizado sustancias inorgnicas como sales de aluminio y de hierro y como floculantes slice activa. Estos productos estn siendo sustituidos por polmeros orgnicos solubles en agua denominados poli electrolitos
Floculantes y Coagulantes
POLIECTROLITOS ANINICOS: Estn representados por poliacrilamidas, cido poli acrlico (poliacrilatos, polimetacrilatos), poliacrilnitrilos hidrolizados, cido poliestireno sulfnicos, cido polivinilsulfnico y derivados de celulosa como carboximetilcelulosa
POLIECTROLITOS CATINICOS: Poliacrilamidas parcialmente sustituidas por amonio cuaternario, polietilniminas, polivinilaminas, polivinilpiridinas y copolmeros.
PARMETROS PARA DISEO
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Coagulantes y Floculantes
Reactivo Dosis mg/L pH
Cal 150 500 9 11
Sulfato de Aluminio 75 250 4,5 7
Cl3Fe/Cl2Fe 35 150 4 7
SO4Fe.7H2O 70 200 4 7
Polmeros Catinicos 2 5
Polmero Aninico 0,25 1,0
PARMETROS DE DISEO
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Si el filtrado no requiere condiciones extremas se recomiendan filtros rotativos a vaco que ofrecen una gran capacidad con relacin a su tamao y no necesita mucha atencin manual
Filtros
Si la resistencia especfica de la torta es elevada, en cuyo caso se necesitara un filtro a presin, y sobre todo cuando el contenido en slidos no es muy elevado Si se precisa un lavado eficaz se
utilizar un filtro a presin de hojas. Si la concentracin de slidos es muy reducida se emplear un filtro de gravedad.
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FILTROS
PARMETROS DE DISEO
30
Filtros
Los aspectos a considerar en el diseo o evaluacin de sistemas de filtrado deben considerar:
rea de filtracin
volumen de filtrado
volumen de agua de lavado
comportamiento del filtro
DISEO DE FILTROS
Los queques de filtracin o fraccin solida en procesamiento de minerales pueden ser considerados como incompresibles. La
resistencia especifica del queque y del medio no pueden ser
establecidos en base a principios aceptados por lo que el
procedimiento de diseo esta basado en resultados de pruebas de
laboratorio.
Factores tales como humedad final del queque, los correspondientes tiempos de formacin, tiempos de secado y
gradiente de presin pueden ser determinados solo
experimentalmente.
Los filtros usados en plantas de tratamiento de minerales son los de vacio rotatorios: de tambor o de discos, o de banda as como los de
presin que pueden ser de placas verticales y de placas
horizontales.
03/09/2013
DISEO DE FILTROS
En los filtros de vacio han aparecido filtros cermicos que en lugar de lonas filtrantes utilizan medios cermicos con micro poros
generando un efecto capilar de acuerdo a la ley de Kelvin segn la
formula siguiente:
Dp = 4 cos /D En la que:
Dp = presin en punto de burbujeo = Angulo de mojado en grados
D = dimetro de poro (micrones)
= tensin superficial (N/m) 0.070 para agua a 20 C
03/09/2013
DISEO DE FILTROS
En los filtros de presin tambin se tienen equipos especiales para aplicaciones a materiales muy finos requiriendo por lo tanto uso de
grandes areas de filtracin para alimentacin a baja velocidad
aproximando a flujos laminares tal es el caso de los filtro Scheibler.
La aplicacin de los diferentes filtros debe ser evaluada experimentalmente existiendo algunas reglas generales que son
aplicables en primera instancia:
Los filtros de vaco son aplicables a minerales relativamente gruesos debiendo tener especifico cuidado en la determinacin de
la humedad final del queque, factor del cual dependen elementos
de costos adicionales para transporte existiendo cada vez mayores
restricciones para productos con contenidos de mas de 8.5 % H2O.
Los filtro cermicos tiene caractersticas muy significativas como son:
03/09/2013
DISEO DE FILTROS
Menor consumo de energa en vaco frente al consumo requerido por filtros de vaco convencionales: 12 kW frente a 40 80 kW.
El filtrado producido es muy limpio reportando contenidos de TSS de 5 a 8 ppm mientras que los filtros de vaco convencional reportan
100 ppm o ms.
Para remover incrustaciones de materiales calcreos es necesario utilizar productos desincrustantes as como lavado as con HNO3.
Especial cuidado se debe tener en la limpieza de los sectores cermicos para evitar su desgaste acelerado y destruccin en casos
extremos.
03/09/2013
DISEO DE FILTROS
En los filtros de presin que reportan ventajas importantes en el tratamiento de productos mas finos que los tratables en filtros de
vaco debido a que la humedad del queque es controlable con la
adicin de aire comprimido a mayores presiones en el periodo de
secado del queque.
Sin embargo cuando se trata pulpa en las que los slidos reportan efecto de segregacin por tamao y densidad, en los filtros de
placas verticales tendern a asentarse hacia el fondo de las placas
y el ingreso de aire comprimido ser reducido a travs de la zona
alta por encontrase concentradas las partculas finas y lo tanto se
tendr alternativamente:
i. mayor consumo de aire comprimido, o
ii. queque con mayor contenido de humedad.
03/09/2013
DATOS PARA DISEO Y SELECCIN DE
FILTROS
El problema de diseo de filtros consiste en la seleccin de la combinacin de condiciones optimas para los siguientes factores:
1) Rate de filtracin a presin o vaco dados.
2) Tiempo de formacin de queque,
3) Tiempo de lavado (solo en caso que el filtrado es productos deseado)
4) Tiempo de secado
5) Tiempo Tcnico o muerto (inmersin, salida, soplado y remocin del queque).
03/09/2013
COMENTARIOS ADICIONALES A SISTEMAS
DE ESPESAMIENTO Y FILTRACION
Las eficiencias en equipos de separacin solido liquido reportan gradual progreso que hacen necesario reconsiderar las aplicaciones.
i. En circuitos de lavado de residuos de cianuracin ha sido practica usual utilizar espesadores para lavado en contracorriente de los residuos y remover los contenidos de valores y contaminantes.
En la actualidad se tienen plantas que operan con una etapa de espesamiento y los relaves son tratados incluyendo etapa de lavado en filtros de presin con mayor eficiencia.
ii. La separacin de TSS procedentes de lixiviacin en pilas puede ser realizado con filtros de baja presin o alternativamente con sedimentadores cnicos clarificadores de mayor eficiencia que los filtros de alta presin empleados en el pasado
03/09/2013
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ESPESADORES
Esquema de los diversos tipos de espesadores
Espesador Convencional Espesador de Alta
Capacidad
Espesador de Alta
Densidad
40
41
42
43
Espesadores convencionales
El espesador convencional se caracteriza porque existe:
Una zona de agua clara A
Una zona de sedimentacin B
Una zona de consolidacin C
La alimentacin entra en
la zona de sedimentacin B
La alimentacin se diluye
al entrar al espesador
A
B
C
Ejemplo de espesador convencional
Ejemplo de espesador convencional
Espesador de alta capacidad
El espesador de alta capacidad se caracteriza porque existe:
Una zona de agua clara A
Una zona de consolidacin C
La alimentacin entra en la
zona de consolidacin C
La alimentacin se concentra
al entrar al espesador
A
C
F
D
Esquema de un espesador de alta capacidad
Ejemplo de espesadores de alta capacidad
Espesadores de alta densidad
El espesador de alta densidad se caracteriza porque existe:
Una zona de agua clara A
Una zons de sedimentacin B
Una zona de consolidacin
muy alta C
La alimentacin pede entrar
en las zonas B o C
La alimentacin se diluye o
concentra al entrar al
espesador
A
C
F
D
B
Ejemplo de un espesador de alta densidad
Espesador de alta densidad
Espesadores de Alta Densidad
Espesamiento Convencional
Espesadores de Alta Densidad
Descarga como pasta
Descarga como Pasta
57
FILTROS
58
Una manera de clasificar las operaciones de filtracin es atendiendo a la fuerza impulsora que provoca la misma (forma de obtener la diferencia de presin necesaria)
La Presin de Filtracin la determina Tipo de Filtro
La carga hidrosttica del propio filtro Filtro de Gravedad
Depresin producida por una succin practicada por la parte opuesta del material filtrante
Filtro de Vaco
Presin adicional obtenida mediante bomba Filtro de Presin
La fuerza centrfuga Centrfuga
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Los equipos de filtracin pueden ser continuos y discontinuos. Los primeros tienen gran capacidad, sin embargo, si es preciso utilizar altas presiones se requieren sistemas discontinuos.
FILTROS
FILTROS
60
El tambor rotatorio consiste en un cilindro dispuesto horizontalmente con la superficie exterior formada por planchas perforadas, y elementos de drenaje especiales sobre los que se fija la tela filtrante. El cilindro, de una superficie de 60 a 100 m2, est dividido en una serie de sectores con conexiones interiores y por separado entre cada sector.
Continuo a Vaco
Se produce una torta de espesor mximo de 100 mm dependiendo de la velocidad de rotacin del tambor, un aumento de este da como resultado una torta ms delgada, y en consecuencia una velocidad de filtracin superior. Por otra parte la capacidad de produccin media de este tipo de filtros vara entre 0,1 5 (Kg slidos/m2/.. FILTRO DE TAMBOR
FILTRO DE DISCOS
FILTRO DE BANDA HORIZONTAL
FILTROS
61
Continuo a Vaco
En este tipo de filtros son constantes: la cada de presin la alimentacin tiempo de filtracin y la velocidad de filtrado
Pero, para cualquier elemento de la superficie filtrante, las condiciones
operacionales son transientes (espesor variable)
FILTROS
62
Continuo a Vaco
Se llevan a cabo varias operaciones en serie: filtracin lavado secado y desprendimiento de torta
Para un elemento de torta, la operacin se lleva a cabo a presin constante y
caudal variable
FILTROS
63
Continuo a Vaco
FILTROS
64
Continuo a Vaco
FILTROS
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Para crear un vaco parcial en el interior del tambor se emplean bombas de vaco; tambin se puede hacer uso un brazo baromtrico que descarga en un sumidero, eliminando la necesidad de la bomba
Continuo a Vaco
Con este ltimo mtodo, el vaco que se alcanza est entre 25 y 50 mm de hg. La filtracin tiene lugar a presin, prcticamente constante, excepto en la primera etapa de formacin de la torta, que dura entre un 3 y 20 % de tiempo total de filtrada.
La filtracin a vaco permite la formacin de la torta conforme cada sector se va introduciendo en la suspensin, a continuacin la torta es lavada, secada parcialmente por medio de una corriente de aire, y finalmente con presin por debajo de la tela se facilita el desprendimiento de la torta que es retirada con una raqueta.
FILTROS
66
Filtro de Discos
FILTROS
67
Filtro de Discos
Filtro de Banda
FILTROS
69
Filtro de Banda Horizontal
Filtro de arena
Partculas gruesas
Lquido claro
Placa distribuidora
de flujo
Placa perforada
Suspensin
Partculas finas
Filtro de arena
Se utilizan cuando se tratan grandes cantidades de pastas muy diluidas (plantas de tratamiento y saneamiento de aguas)
cuando el producto slido no se recupera
se limpian con un flujo de agua en contracorriente
pueden trabajar abiertos o cerrados para operar a presin
Filtro Prensa de Placas verticales
Filtro Prensa de Placas horizontales
Filtro de Velas
Filtro Hiperbrico
Filtro Hiperbrico
77
APLICACIONES EN
RELAVES
PROPORCIN DE AGUA EN RELAVES
3 September 2013
Pulpa, % slidos H2O vol. / T de relaves
(m3/T) Descripcin
20 4.0 Procesamiento de Minerales
30 2.3 Relaves de Planta Concentradora
50 1.0 Pulpa Espesada
75 0.33 Espesada para Pasta
82 0.21 Filtro de Vaco
88 0.13 Filtro a Presin
DISPOSICIN DE RELAVES
ROM CHANCADO MOLIENDA PROCESO
CONCENTRADO
RELAVES
DISPOSICIN
DISPOSICIN DE RELAVES
Tipo de Relave % sl por peso Humedad, % Consistencia Saturacin
En Pulpa 30 Agua con arena
Espesados 60 Lechada aguada
En Pasta 75 Yogurt Arenoso Saturada
No Saturada
Filtrados Hmedos 18 Arena hmeda
Filtrados Secos 14 Arena Mojada
Incr
em
en
ta C
on
ten
ido
S
lido
s
Dis
min
uye
can
tid
ad d
e a
gua
No
Bo
mb
eab
le
B
om
be
able
DISPOSICIN DE RELAVES
Segn definicin de Eli Robinsky hace 50 aos:
Relaves desaguados a alto contenido de slidos no se segrega al depositarlos en la relavera. El escurrimiento dejara una playa con pendiente mayor de 2 % (menor de 1 % en relaves convencionales)
Desde entonces, la tecnologa ha evolucionado ms. Hoy da los relaves son espesados hasta:
Relaves casi Pasta que dejan una Playa de 3 a 5 %
Pasta, que deja una Playa entre 5 y 7 %
Relaves Filtrados, con contenido de agua menor de 13 % (dependiendo del tipo de relave)
DISPOSICIN DE RELAVES
Estado Actual
Los Depsitos Convencionales se han convertido en un factor limitante para las minas:
En algunas partes del mundo es difcil conseguir autorizacin para su construccin
Debido la complicada gestin del agua existen serias repercusiones ambientales y de seguridad
DISPOSICIN DE RELAVES Estado Actual
Los Depsitos Convencionales tienen en contra:
La seguridad social: Merriespruit RSA 17 muertos casas inundadas
Mufulira Zambia 90 muertos
Aberfan Wales 140 muertos
Stava Italia 268 muertos 62 casas destruidas
El Medio Ambiente: Los Frailes Espaa 1998 - Daos al World Heritage Site Mina cerrada
por muchos meses
Baia Mare Rumania 2000 Millones de peces muertos en Ro Danubio por cianuro
Catalina Huanca Per 2011 Contaminacin de Ro
DISPOSICIN DE RELAVES PAIS FALLAS DE PRESA DE RELAVES, N
USA 52
Chile 16
Reino Unido 9
Filipinas 8
Sud Africa 7
Canad 6
Per 6
Australia 5
Espaa 5
DISPOSICIN DE RELAVES
Estado Actual
Los Depsitos de Relaves Espesados, Pasta o Filtrados:
Permiten apilar material en espacios ms pequeos
La gestin del agua se vuelve fcil. Puede reciclarse mayor cantidad y evitar catstrofes
El problema radica en los costos. Todos estos mtodos tienen mayores Costos de Operacin
RELAVES ESPESADOS
RELAVES ESPESADOS
Es material desaguado pero an es una pulpa
Conserva mejor el agua que la disposicin en pulpa de relave
Prdidas de agua se deben a:
Evaporacin
Filtracin
Encapsulamiento (en los espacios porosos de los relaves)
No es un mtodo que segregue finos
RELAVES ESPESADOS
Consideraciones de Diseo
RELAVES EN PASTA
RELAVES EN PASTA
Es material desaguado pero an es pulpa
Conserva mejor el agua que el relave espesado. Sangra poco o nada de agua una vez depositados
Prdidas de agua se deben a:
Evaporacin
Filtracin
Encapsulamiento (en los espacios porosos de los relaves)
No es un mtodo que segregue finos
Su desarrollo como mtodo de disposicin no tiene ms de 20 aos
RELAVES EN PASTA
RELAVES EN PASTA Consideraciones de Diseo
Granulometra
Si tiene ms de 20 % -20 micrones se puede aplicar esta tecnologa
Presa de Contencin
Riesgo entre bajo y medio
Fcil Contencin del agua de procesos y los relaves
Los relaves son apilados con pendientes de 0,5 a 3 %
La Pila tiene buena estabilidad ssmica y a la lluvia
Manejo de las Filtraciones
Tuberas de Drenaje
Sistemas de Bombeo
Velocidad de Transporte
No ms de 1 m/s
RELAVES EN PASTA Consideraciones de Diseo
RELAVES EN PASTA Ejemplo Planta Minera Las Cenizas
Disposicin y Compactacin de Relaves Filtrados en Superficie
RELAVES FILTRADOS
RELAVES FILTRADOS
Conserva mejor el agua que todos los otros mtodos
Prdidas de agua se deben a:
Evaporacin
Infiltracin, aunque muy baja
Encapsulamiento (en los espacios porosos de los relaves)
El contenido de humedad y el control de polvos son crticos para facilitar la operacin.
Permite hacer Cubierta y Abandono progresivo.
La masa de Relaves es muy estable.
Los requerimientos para la contencin son mnimos.
El manejo del agua es muy simple.
Es la opcin con el ms alto costo de operacin.
Es una opcin muy segura y ambientalmente adecuada
Se elimina el riesgo de licuefaccin, causa principal de fallas de presas
No hay percolacin. Reducido drenaje cido
RELAVES FILTRADOS
RELAVES FILTRADOS
Consideraciones de Diseo
Presa de Contencin
Riesgo entre bajo y medio
Los relaves son apilados con pendientes de + 10 %
Los relaves se comportan como material de construccin
Las pilas de relaves tienen mucha estabilidad. No se licuefactan.
Manejo de las Filtraciones
Tuberas de Drenaje
Sistemas de Bombeo
Naturaleza de los relaves es importante: minerales arcillosos por debajo de 74 micrones es difcil de filtrar
Es necesario conocer los cambios mineralgicos que tendrn lugar durante el tiempo de vida de la mina para seleccionar el filtro
El filtro debe ser seleccionado despus de un estudio a nivel piloto: cada relave tiene comportamiento diferente al filtrado
Producido el relave filtrado, es transportado por fajas o palas, y depositado y esparcido en pilas convenientemente
RELAVES FILTRADOS
Tecnologa
De acuerdo a la experiencia, los DRY STACK se pueden aplicar en las siguientes circunstancias:
La mina est ubicada en regiones ridas, donde la conservacin del agua es crucial, y por tanto su reutilizacin es necesaria
La recuperacin econmica es incrementada, o al menos no afectada, por la filtracin de relaves
El rea en que se ubica la operacin, tiene alta sismicidad
La mina se ubica en una regin fra, y el manejo de agua se hace difcil
La topografa del lugar excluye la construccin de una presa convencional para relaves
La topografa del lugar slo proporciona espacios reducidos para depositar relaves
El contrato social no permite el uso de reas adecuadas para relaveras convencionales
RELAVES FILTRADOS Aplicacin
Seleccin del Lugar:
Poner la pila de modo que se evite el polvo fugitivo de los vientos prevalentes
Evitar instalar la pila en un lugar donde se hayan ocluido las descargas de agua subterranea. De lo contrario hay que disear un sistema de drenaje muy robusto
Optimizar el transporte de la planta de filtracin hacia la Pila
Existe la posibilidad de disponer relaves conjuntamente con el desmonte de mina
RELAVES FILTRADOS Diseo
Pruebas para Estudio Conceptual y Prefactibilidad:
Obtener muestra representativa del relave tanto en granulometra como en mineraloga
Hacer pruebas simples de filtracin , p.e. con Matraz
Extraer del relave filtrado la humedad, la densidad y el Proctor Estandar
Contactar con los proveedores de sistemas de filtracin y transporte
RELAVES FILTRADOS Diseo
Alto Tonelaje:
Se ha llegado a tratar entre 200 y 4000 T/d de relaves
Alta Humedad:
Tpicamente entre 15 y 18 %
Pruebas para Estudio de Factibilidad:
Pruebas Geoqumicas
Pruebas de filtracin a nivel de laboratorio y piloto
Estudio del comportamiento del queque a diferentes humedades
Evaluacin de los mtodos de transporte de relaves filtrados
Pruebas para Ingeniera de Detalle:
Pruebas de humedad variable
Ensayos de compactacin en campo
Para proveer flexibilidad operacional, la planta de filtracin debe tener autonoma entre uno y tres das mediante una zona de almacenamiento muy cercana a la planta de filtrado
RELAVES FILTRADOS Diseo
El grado de filtrado depende de la tecnologa de filtracin adoptada y de las caractersticas fsicas del relave
El contenido de humedad objetivo debe equivaler al contenido de humedad ptima del Standard Proctor descrito por el ASTM D-698 (ASTM 2011)
RELAVES FILTRADOS Humedad Objetivo
RELAVES FILTRADOS Transporte y Colocacin
RELAVES FILTRADOS Transporte y Colocacin
Alto Costo de Capital Alta cantidad de filtros grandes: De 3 a ms de 20 Edificio en climas fros Sistemas de apilamiento o flota de camiones
Alto Costo de Operacin Filtros y equipos auxiliares Sistemas de apliamiento
Complejidad Muchos filtros grandes y equipos auxiliares para operar y controlar
Resistencia No existen requerimientos legales en la mayora de pases, sin embargo las
compaas mineras seleccionan por su ms bajo costo, la disposicin en pulpa Inters de que esta tecnologa no sea difundida por parte de especialistas en
disposicin de relaves en pulpa
RELAVES FILTRADOS Problemas
Para la deposicin de relaves en pulpa no se requiere Espesador
El espesador ms adecuado para los relaves espesados es el de Alta Capacidad: High Rate, High Contact
El Espesador ms adecuado para Relaves en Pasta es el de Alta Densidad: High Density, Deep Cone, Ultrasep
COMPARACIN Seleccin de Equipos
COMPARACIN Seleccin de Equipos: Espesamiento
COMPARACIN Seleccin de Equipos: Bombeo
COMPARACIN Transporte de Relaves
COMPARACIN Transporte de Relaves
Para el diseo de relaves espesados se toma en cuenta que los espesadores dependen principalmente del rea de espesamiento
Para el diseo de relaves en pasta se toma en cuenta tanto el rea, como el tiempo de residencia
La inclusin de relaves filtrados en el diseo puede significar la introduccin de un equipo de espesamiento adicional en el sistema, sin embargo esto reduce fuertemente el nmero de filtros
COMPARACIN Diseo
COMPARACIN Diseo
Con respecto a equipos de filtracin su aplicacin depende del requerimiento geotcnico especfico
Por ejemplo se puede aplicar filtro al vaco seguido de un rea de desecado, y luego compactacin. Si se requiere compactacin directa se puede optar por filtros a presin.
La decisin entre la metodologa de espesamiento y de pasta se debe hacer en funcin del Capex y Opex. La preferencia primera suele ser el mtodo de pasta para favorecer la recuperacin de agua y el traslado de mayores volmenes de slido a los lugares de depositacin, sin embargo una comparacin de costos puede inducir a tomar el espesado.
COMPARACIN Diseo
117
GRACIAS
Recommended