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Curso relaves espesados

Este documento describe diferentes métodos para disponer relaves, incluyendo depósitos de relaves espesados que no requieren presa de contención, depósitos en minas subterráneas en operación donde el relave se usa como soporte, y depósitos submarinos donde el relave se dispone a profundidades de 30-50 metros. También describe operaciones como espesamiento, transporte y tratamiento de aguas asociadas a la disposición de relaves.

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DEPÓSITOS DE RELAVES ESPESADOS
DEPÓSITOS DE RELAVES ESPESADOS • No requiere de una presa de contención En el contorno del depósito se puede construir una obra para contención y recirculación de agua. • Los relaves son dispuestos con una concentración de sólidos sobre 50 % en peso. • La pulpa escurre como un todo, sin segregación del material por tamaño.
• En el punto de descarga se forma un cono de material con pendiente que depende del % de sólidos (de 2 a 6 % para concentraciones de 50 - 65 %). • Con el desplazamiento del punto de descarga se obtiene un depósito de baja altura, por lo que es apropiado para disponer relaves en extensiones relativamente planas.
• La pasta corresponde a una mezcla de agua con sólidos de alta densidad, que contienen abundante partículas finas. • El bajo contenido de agua (10 a 25%), hacen que esta mezcla tenga una consistencia espesa. • Existe muy poca diferencia entre una pulpa de alta densidad y una pasta.
• Cuando ha sido depositada, puede exudar pequeñas cantidades de agua. • La variabilidad de tamaños evita que las partículas se segreguen y sedimenten cuando la mezcla no esté en agitación o no se esté moviendo en las tuberías.
• La consistencia alcanzada permite que una pasta permanezca estable aún cuando esté varias horas sin moverse. • La pasta acepta una gran variabilidad de componentes como cuarzo, feldespato, arcillas, micas y sales. • Reducción significativa del manejo del volumen de agua clara en relación a las instalaciones de un tranque convencional y el correspondiente uso en la eficiencia del uso del agua.
• Reducción del volumen de materiales involucrados en la construcción de presa y los riesgos asociados. • Menores requerimientos de superficie de suelo para la disponer los relaves. • Reducción de los riesgos de generación de aguas ácidas y lixiviación de metales.
 Chile tomó contacto con la tecnología en el año 2002.  En estos años hemos adquirido experiencia en todos los aspectos relacionados con la tecnología, diseño, pruebas, construcción y operación.  Actualmente en Chile existe experiencia en todos los aspectos relacionados con la disposición de relaves en pastas y espesados.  Existen empresas capacitadas para ofrecer a las empresas mineras la experiencia en estudios preliminares, factibilidad y de ingeniería de detalles. Experiencia en disposición de pastas
¿Q u é e s l a P a s t a?
La pasta es un material denso y homogéneo, que se logra eliminando el agua de los relaves en forma profunda y que es depositado en capas delgadas, para favorecer la evaporación de la humedad remanente.
Reduce significativamente: • La necesidad de diseñar y construir grandes presas. • El volumen de materiales involucrados en la construcción de presa. • Los riesgos de falla geomecánica asociados a los tranques convencionales. Pasta de relaves versus relave convencional
• Los riesgos de generación de aguas ácidas y lixiviación de metales. • El manejo del volumen de agua clara. • Las pérdidas de agua por infiltración y evaporación. • La superficie de suelo para la disponer los relaves, optimizando el uso del suelo. • La emisión de material particulado. Pasta de relaves versus relave convencional
Incrementa significativamente: • La recuperación de aguas desde los relaves. • La aceptación de la comunidad. • La posibilidad de co-depositar junto a otros residuos mineros (lastre). • La flexibilidad operacional. Pasta de relaves versus relave convencional
• Se puede desarrollar actividades de remediación en forma paralela a la operación. • Permite encapsulación de contaminantes. Además:
• Los costos asociados a espesamiento y bombeo. • Falta de experiencia en empresas de la Gran Minería. • Los riesgos asociados a una nueva tecnología para disponer relaves. Desventajas percibidas para la disposición de relaves en pasta
Reducción en el uso de agua
Flujo de relaves (t/h) 105 105 105 Flujo de agua (m3 /h) 310 109 70 Cp (%) (residual) 25 % 49 % 60 % % agua proceso 100 % 35 % 23 % Recup. de agua 65 % 77 % 105 39 73 % 13 % 87 % Relave completo Tranque relaves DREIM DREP COMPARACIÓN DE LA RECUPERACIÓN DE AGUA
Aspectos claves de la tecnología de pasta Existen dos aspectos claves que requieren ser estudiados en la etapa de diseño: 1. La producción de la pasta, que incluye la adecuación de los procesos e instalaciones existentes. 2. La disposición de los relaves en pasta, incluyendo la aceptación de la comunidad, manejo de aguas, transporte de pasta, permeabilidad, infiltración de lixiviados, ángulo de disposición, meteorología, actividad sísmica, resistencia, estrategia de disposición e impactos ambientales.
DEPÓSITOS EN MINAS SUBTERRÁNEAS EN OPERACIÓN • El relaves se utiliza como soporte o fortificación de sectores ya explotados. • Con este sistema se utiliza sólo una fracción del relave total. • El relave se utiliza como árido para la preparación de un mortero con cemento.
DEPÓSITOS EN MINAS SUBTERRÁNEAS EN OPERACIÓN • Para una mayor resistencia se debe limitar en el relave la fracción - 200 # . • Se puede agregar material estéril como agregado grueso. • La aplicación debe compararse económicamente con otras alternativas de soporte
DEPÓSITOS EN MINAS SUBTERRÁNEAS EN OPERACIÓN • Este método compite con depósitos en superficie. • Requiere habilitar la mina con obras como drenaje, fortificación, etc. • Exige verificar que el yacimiento no presente condiciones para un eventual reinicio de actividades.
DEPÓSITOS EN EXCAVACIONES ABIERTAS • Se utiliza aprovechando el volumen disponible en yacimientos explotados a rajo abierto. • Se evita la construcción de obras de contención. • En yacimientos en operación también se puede considerar, lo que requerirá la construcción de algún tipo de contención para separar el sector ya explotado. • Se incluye también el relleno de grietas o cavidades generadas por la subsidencia de terrenos, después de finalizar la explotación de un yacimientos subterráneos con método de hundimiento.
DEPÓSITOS SUBMARINOS • La disposición submarina de relaves es una modalidad de manejo que puede ser, en algunos casos, una alternativa preferida a la disposición superficial. • La disposición submarina de relaves es una tecnología probada. • Operaciones abandonadas no muestran impacto ecológico o bien éste es reversible.
DEPÓSITOS SUBMARINOS • Se dispone el relave en un lugar suficientemente profundo (30 - 50 metros). • El oleaje no debe provocar la suspensión del material depositado en el fondo. • El punto de descarga varía, según la forma en que escurren los relaves en el fondo marino.
OPERACIONES UNITARIAS ASOCIADAS A LA DISPOSICIÓN DE RELAVES La disposición de relaves puede incluir las siguientes operaciones unitarias: • Espesamiento • Transporte • Desarenado
OPERACIONES UNITARIAS ASOCIADAS A LA DISPOSICIÓN DE RELAVES • Clasificación • Filtrado • Recuperación y Reciclaje de Agua • Tratamiento de Aguas
INSPECCIONES ASOCIADAS A LOS DEPÓSITOS DE RELAVES • Vertederos • Piscinas de decantación • Sistemas de drenaje • Pozos de alivio • Estructuras y obras de concreto
INSPECCIONES ASOCIADAS A LOS DEPÓSITOS DE RELAVES • Tuberías y canaletas de transporte • Áreas de contención • Túneles de desvío de aguas • Áreas en forestación • Zonas de evapotranspiración
PLANES Y PROGRAMAS DE CONTROL Definir: • Ubicación de estaciones de control • Tipo de supervisión (visual, medidas y parámetros) • Niveles de la instrumentación (piezómetros) • Método de recopilación y evaluación de datos
ACTIVIDADES DE MONITOREO AMBIENTAL • Caudales de Infiltración • Niveles piezométricos • Movimientos y deformaciones del muro • Presiones totales • Aceleraciones inducidas por sismo
• Se rellenan sectores ya explotados. • El sistema de bombeo y tuberías de conducción, Planta a Mina, tienen un alto estándar de seguridad e inspecciones periódicas. • La pulpa de relaves es espesada hasta concentraciones de 64% de sólidos (36 % agua) - Diámetro de tubería 6”. Características Principales - Elementos PROYECTO DEPOSITO DE RELAVES INTERIOR MINA
• En interior mina, al depositarse el relave, este aumenta su concentración a 68% de sólidos; con el transcurrir de los meses este valor continuará aumentando. • El agua sobrante es extraída y retornada en su totalidad al proceso de la Planta, mediante sistemas de drenajes y bombeo. • Capacidad de depósito ascendería a 3.000.000 TMS.
• Se eliminan los riesgos ambientales por infiltración de aguas. • Se elimina la emisión de material particulado, al confinar la pulpa espesada, evitando la acción del viento. • Se incrementa significativamente la recuperación de agua al proceso. • No hay impacto sobre el paisaje. • Mejora sustancial de la estabilidad del yacimiento al rellenar espacios vacíos.
Empresa Minera de Mantos Blancos S.A. Abril 2002
Contenido Hitos Históricos Situación Actual Descripción del Proceso Tratamiento de Relaves Espesamiento Alta Densidad
Hitos Históricos Mantos Blancos
Hitos Históricos Mantos Blancos 1955 Se constituye la Empresa Minera de Mantos Blancos S.A. 1961 Entra en operación la Planta de Oxidos, con una capacidad mensual de 1,200 Ktms de mineral / año. 1978 Se inicia la explotación de minerales sulfurados en la mina Subterránea mediante método Cut and Fill. 1981 Entra en operación Planta de Sulfuros con una capacidad de 1,500 ktms de mineral / año. 1985 Ampliación Planta de Sulfuros a 3,400 ktms mineral/año 1979 Se inicia la construcción de Planta de Sulfuros. 1993 Ampliación Planta de Sulfuros a 4,200 ktms mineral/año.
1995 Entra en operación nueva Planta de Oxidos: Lixiviación, Extracción por Solventes y Electroobtención, para producir 44.000 t de cobre catódico por año. 1997 Primera auditoria NOSA. Evaluación obtenida 3 estrellas. 1998 Segunda auditoria NOSA. Evaluación obtenida 5 estrellas. Se obtiene Certificación LME para cátodos DMBL.1999 Se implementa el sistema de prevención de riesgos NOSA.1996 Inicio de operaciones Dump Industrial.2000 Se obtiene Certificación ISO 9002 - 94.1999 Quinta auditoría NOSA. Evaluación obtenida NOSCAR (máxima evaluación del sistema) 2001 Se obtiene certificación ISO 14,000.2002
Evolución de la Producción 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000 100.000 110.000 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 1 Cobrefinot Lingotes Cemento de Cu Cátodos Concentrado
Situación Actual
Situación Actual Planta de Oxidos Lixiviación en Vats : 4,650 ktms/año Ley : 0.99 % Cobre Soluble Recuperación : 87.3 % Cobre Soluble Producción : 40,200 t Cátodo/año Lixiv. Concentrado Oxido : 4,300 t Cátodo/año Lixiviación en Dump : 8,800 t Cátodo/año Compra de Soluciones : 5,700 t Cátodo/año Total Producción Cátodos : 59,000 t Cátodo/año
Situación Actual Planta de Sulfuros Beneficio : 4,200 ktms/año Ley : 1.18 % Cobre Insoluble : 0.25 % Cobre Soluble : 17 g/t Plata Producción Concentrado : 125,000 tms/año Cobre Fino : 46,000 t/año Plata : 55,000 Kg/año
Distribution of Operation Cost, % 36 23 17 9 10 3 2 Grinding Crushing Flotation Tailing Services Concentrate Administration 29 35 7 6 11 12 Power Maintenance Reagents Cloths Contractors Labor Sulphide Plant Tailing
Descripción de Procesos
MINA PLANTA SULFUROS PLANTA LF-CCD PLANTA ÓXIDOS . Descripción del Proceso CONCENTRADOS CÁTODOS
Mineral Súlfuro Stock Pile Gruesos Chancado Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Nº 3 Stock Pile Molino Nº 3 Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Nº 3
A FLOTACIÓN ROUGHER SÚLFUROS MOLINO 1 MOLINO 2 MOLINO 5 AGUA MINERAL STOCK PILE MOLINOS MARCY AGUA MOLINO 1 MOLINO 2 MOLINO 5 CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE Molienda MINERAL AGUA MOLINO 3 STOCK PILE MOLINO 3 CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE CAL, COLECTOR PRIMARIO AGUA MINERAL CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE ESPUMANTEAGUA MOLINO 1 MINERAL
Flotación Flotación Rougher Súlfuros Circuito Molienda y Clasificación AGUA Flotación Rougher Súlfuros Remolienda Flotación Rougher Oxidos Circuito Molienda y Clasificación Flotación Arenas AGUA NaSH Flotación Rougher Súlfuros Flotación Rougher Oxidos a Planta Relaves a Planta LF-CCD Circuito Molienda y Clasificación AGUA AGUA Flotación Rougher Súlfuros Remolienda Flotación Scavenger Flotación Rougher Oxidos Flotación Limpieza Súlfuros Flotación Arenas Espesamiento y Filtración de Concentrado Circuito Molienda y Clasificación
Filtración de Concentrado gravitacional SUMINISTRO DE AIRE Y AGUA ALIMENTACION DE PULPA FILTRACION Aire de soplado Agua industrial Filtro Prensa PF-48 A Espesador Acopio de Concentrado Manejo de Derrames Agua de Prensado Cajón de Traspaso Espesador de Concentrado Estanque Alimentación al Filtro Estanque de Agua Lavado Compresor y Acumulador Estanque de Agua Prensado A Espesador Drenajes y Derrames A ambiente Estanque Desaireador
Tratamiento de Relaves Depósito de Relaves Finos Depósito de Relaves Filtrados Agua Filtrada Relave Principal Agua Recuperada
Tratamiento de Relaves Equipos Principales Potencia HP Item Descripción Cant. Tamaño Unitaria Total 01 Espesador 1 67 m 15 15 02 Espesador 2 44 m 15 30 03 Hidrociclones 12 500 mm ------ ------ 04 Filtros de Banda 3 100 m2 320 960 05 Correas Transportadoras 7 Ancho 36” ------ 300 06 Bomba agua Recuperada 3 8” x 8” 150 450
Tratamiento de Relaves Granulometrías Pasante acumulado Malla Relave final Relave filtrado Relave fino 35 95.7 86.5 99.7 65 78.1 74.2 99.0 100 66.3 60.8 97.5 150 56.2 45.3 93.2 200 47.6 42.4 90.0 325 37.5 26.6 70.7 -325 0.0 0.0 0.0 Relave final Relave filtrado Relave fino D80 (µm) 230 352 89 D50 (µm) 116 167 68
Tratamiento de Relaves Otras Características PH : 9.5 Consumo Floculante : 7.6 g/tms relave espesado Consumo ayuda Filtrante : 5.2 g/tms relave filtrado
Tratamiento de Relaves Balance de Aguas Sólido Cp Agua 11,500 --- --- --- --- 4,949 tms % m 3 332 91 33 --- --- 13,337 141 35 262 11,027 38 17,991 --- --- 11,650 4,962 70 2,127 6,065 28 15,865 --- --- 1,625 6,624 67 3,281 1,662 59 1,155 6,624 80 1,656 4,403 59 3,060 --- --- 61 Relave Filtrado 60 % m3 Consumo Agua Relaves 4,655 Consumo Agua Concentrados 295 Total consumo agua 4,949 a Espesamiento Under-flow Clasificación Agua recuperada Relave Over-flow 0.03 0.43 Agua recuperada Filtrado de relaves Relave Espesado a Depósito de Finos Agua recuperada Depósito de Finos Parámetros Relevantes m3 /tms mineral Cuadro típico Filtrado de relaves Mineral Agua fresca Concentrado Oxido Espesadores Concentrador Concentrado Sulfuro Agua recuperada 0.40 Relave Filtrado a Depósito Relave Espesado a Filtros
Mineral Súlfuro Stock Pile Gruesos Chancado Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Nº 3 Stock Pile Molino Nº 3 Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Nº 3
A FLOTACIÓN ROUGHER SÚLFUROS MOLINO 1 MOLINO 2 MOLINO 5 AGUA MINERAL STOCK PILE MOLINOS MARCY AGUA MOLINO 1 MOLINO 2 MOLINO 5 CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE Molienda MINERAL AGUA MOLINO 3 STOCK PILE MOLINO 3 CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE CAL, COLECTOR PRIMARIO AGUA MINERAL CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE ESPUMANTEAGUA MOLINO 1 MINERAL
Flotación Flotación Rougher Súlfuros Circuito Molienda y Clasificación AGUA Flotación Rougher Súlfuros Remolienda Flotación Rougher Oxidos Circuito Molienda y Clasificación Flotación Arenas AGUA NaSH Flotación Rougher Súlfuros Flotación Rougher Oxidos a Planta Relaves a Planta LF-CCD Circuito Molienda y Clasificación AGUA AGUA Flotación Rougher Súlfuros Remolienda Flotación Scavenger Flotación Rougher Oxidos Flotación Limpieza Súlfuros Flotación Arenas Espesamiento y Filtración de Concentrado Circuito Molienda y Clasificación
Filtración de Concentrado gravitacional SUMINISTRO DE AIRE Y AGUA ALIMENTACION DE PULPA FILTRACION Aire de soplado Agua industrial Filtro Prensa PF-48 A Espesador Acopio de Concentrado Manejo de Derrames Agua de Prensado Cajón de Traspaso Espesador de Concentrado Estanque Alimentación al Filtro Estanque de Agua Lavado Compresor y Acumulador Estanque de Agua Prensado A Espesador Drenajes y Derrames A ambiente Estanque Desaireador
Tratamiento de Relaves Depósito de Relaves Finos Depósito de Relaves Filtrados Agua Filtrada Relave Principal Agua Recuperada
Tratamiento de Relaves Equipos Principales Potencia HP Item Descripción Cant. Tamaño Unitaria Total 01 Espesador 1 67 m 15 15 02 Espesador 2 44 m 15 30 03 Hidrociclones 12 500 mm ------ ------ 04 Filtros de Banda 3 100 m2 320 960 05 Correas Transportadoras 7 Ancho 36” ------ 300 06 Bomba agua Recuperada 3 8” x 8” 150 450
Tratamiento de Relaves Granulometrías Pasante acumulado Malla Relave final Relave filtrado Relave fino 35 95.7 86.5 99.7 65 78.1 74.2 99.0 100 66.3 60.8 97.5 150 56.2 45.3 93.2 200 47.6 42.4 90.0 325 37.5 26.6 70.7 -325 0.0 0.0 0.0 Relave final Relave filtrado Relave fino D80 (µm) 230 352 89 D50 (µm) 116 167 68
Tratamiento de Relaves Otras Características PH : 9.5 Consumo Floculante : 7.6 g/tms relave espesado Consumo ayuda Filtrante : 5.2 g/tms relave filtrado
Tratamiento de Relaves Balance de Aguas Sólido Cp Agua 11,500 --- --- --- --- 4,949 tms % m 3 332 91 33 --- --- 13,337 141 35 262 11,027 38 17,991 --- --- 11,650 4,962 70 2,127 6,065 28 15,865 --- --- 1,625 6,624 67 3,281 1,662 59 1,155 6,624 80 1,656 4,403 59 3,060 --- --- 61 Relave Filtrado 60 % m3 Consumo Agua Relaves 4,655 Consumo Agua Concentrados 295 Total consumo agua 4,949 a Espesamiento Under-flow Clasificación Agua recuperada Relave Over-flow 0.03 0.43 Agua recuperada Filtrado de relaves Relave Espesado a Depósito de Finos Agua recuperada Depósito de Finos Parámetros Relevantes m3 /tms mineral Cuadro típico Filtrado de relaves Mineral Agua fresca Concentrado Oxido Espesadores Concentrador Concentrado Sulfuro Agua recuperada 0.40 Relave Filtrado a Depósito Relave Espesado a Filtros
Espesamiento Alta Densidad
Espesamiento Alta Densidad Pruebas a escala de Laboratorio Prueba Cp Alim. % Cp Underflow % Area Unitaria tms/m2/ d 1 18.3 65.2 103.8 2 14.7 69.4 80.0 3 10.0 71.9 48.9
Espesamiento Alta Densidad Equipo Piloto Diámetro : 1.5 m Altura Total : 4.57 m Altura Sección Cilíndrica : 3.82 m Altura Sección Cónica : 0.75 m Angulo Sección Cónica : 45° Feed Weel Diámetro : 0.58 m Altura : 1.20 m
Tratamiento de Relaves Diagrama de Flujo Espesador Piloto Alcan Aire Agua Flowmeter Floculante Flowmeter-densímetro Valvula Pinch Pulpa de Relaves Agua de cono Cañeria auxiliar A TK Agua Recuperada Floculante Alimentación Agua Recuperada ALCAN Cajón de mezcla de relaves TRANQUE DE RELAVES PILOTO O CIRCUITO DE PRUEBA DE BOMBAS A TRANQUE DE FINOS
Effect of Solid Throughput on the Underflow 60,0 62,0 64,0 66,0 68,0 70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 20 30 40 50 60 70 Unit Solid Flow (tms/m2 /d) CpUnderflow(%)
Effect of Solid Throughput on the Overflow 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 20 30 40 50 60 70 Unit Solid Flow (t/m 2 /d) SolidOverflow(ppm) 15 g/t Flocculant 20 g/t Flocculant
Effect of Solid Concentration on the Underflow 60,0 62,0 64,0 66,0 68,0 70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 5 7 9 11 13 15 Cp Feed (%) CpUnderflow(%)
Effect of Solid Throughput on the Overflow 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5 7 9 11 13 15 Cp Feed (%) SolidOverfow(ppm)
Espesamiento de Alta Densidad Parámetro de Diseño a Partir de las Pruebas Piloto Flujo Específico de Sólido : 45 tms/m2 /día Cp Alimentación : 14 % Adición de Floculante : 20 g/t Cp Descarga : 70 %
Comparison of Operating Conditions Conventional Thickening/ Filtration High Density Thickening Ore Processed tms 4,200,000 4,200,000 Final Tailing Disposed tms 4,027,000 4,027,000 Filtered Tailings tms 2,416,200 - Final Moisture in Filtered % 20 - Thickness Tailings to Dam tms 1,610,800 4,027,000 Solid Concentration % 59 70.0 Average Solid Concentration % (W/W) 71.6 70.0 Water Comsumption m3/tms ore 0.40 0.41 Angle of Glide Degree 9 2
Fotos Planta
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Curso relaves espesados

  • 1.
  • 2.
    DEPÓSITOS DE RELAVESESPESADOS • No requiere de una presa de contención En el contorno del depósito se puede construir una obra para contención y recirculación de agua. • Los relaves son dispuestos con una concentración de sólidos sobre 50 % en peso. • La pulpa escurre como un todo, sin segregación del material por tamaño.
  • 3.
    • En elpunto de descarga se forma un cono de material con pendiente que depende del % de sólidos (de 2 a 6 % para concentraciones de 50 - 65 %). • Con el desplazamiento del punto de descarga se obtiene un depósito de baja altura, por lo que es apropiado para disponer relaves en extensiones relativamente planas.
  • 5.
    • La pastacorresponde a una mezcla de agua con sólidos de alta densidad, que contienen abundante partículas finas. • El bajo contenido de agua (10 a 25%), hacen que esta mezcla tenga una consistencia espesa. • Existe muy poca diferencia entre una pulpa de alta densidad y una pasta.
  • 6.
    • Cuando hasido depositada, puede exudar pequeñas cantidades de agua. • La variabilidad de tamaños evita que las partículas se segreguen y sedimenten cuando la mezcla no esté en agitación o no se esté moviendo en las tuberías.
  • 7.
    • La consistenciaalcanzada permite que una pasta permanezca estable aún cuando esté varias horas sin moverse. • La pasta acepta una gran variabilidad de componentes como cuarzo, feldespato, arcillas, micas y sales. • Reducción significativa del manejo del volumen de agua clara en relación a las instalaciones de un tranque convencional y el correspondiente uso en la eficiencia del uso del agua.
  • 8.
    • Reducción delvolumen de materiales involucrados en la construcción de presa y los riesgos asociados. • Menores requerimientos de superficie de suelo para la disponer los relaves. • Reducción de los riesgos de generación de aguas ácidas y lixiviación de metales.
  • 9.
     Chile tomócontacto con la tecnología en el año 2002.  En estos años hemos adquirido experiencia en todos los aspectos relacionados con la tecnología, diseño, pruebas, construcción y operación.  Actualmente en Chile existe experiencia en todos los aspectos relacionados con la disposición de relaves en pastas y espesados.  Existen empresas capacitadas para ofrecer a las empresas mineras la experiencia en estudios preliminares, factibilidad y de ingeniería de detalles. Experiencia en disposición de pastas
  • 10.
    ¿Q u ée s l a P a s t a?
  • 11.
    La pasta esun material denso y homogéneo, que se logra eliminando el agua de los relaves en forma profunda y que es depositado en capas delgadas, para favorecer la evaporación de la humedad remanente.
  • 12.
    Reduce significativamente: • Lanecesidad de diseñar y construir grandes presas. • El volumen de materiales involucrados en la construcción de presa. • Los riesgos de falla geomecánica asociados a los tranques convencionales. Pasta de relaves versus relave convencional
  • 13.
    • Los riesgosde generación de aguas ácidas y lixiviación de metales. • El manejo del volumen de agua clara. • Las pérdidas de agua por infiltración y evaporación. • La superficie de suelo para la disponer los relaves, optimizando el uso del suelo. • La emisión de material particulado. Pasta de relaves versus relave convencional
  • 14.
    Incrementa significativamente: • Larecuperación de aguas desde los relaves. • La aceptación de la comunidad. • La posibilidad de co-depositar junto a otros residuos mineros (lastre). • La flexibilidad operacional. Pasta de relaves versus relave convencional
  • 15.
    • Se puededesarrollar actividades de remediación en forma paralela a la operación. • Permite encapsulación de contaminantes. Además:
  • 16.
    • Los costosasociados a espesamiento y bombeo. • Falta de experiencia en empresas de la Gran Minería. • Los riesgos asociados a una nueva tecnología para disponer relaves. Desventajas percibidas para la disposición de relaves en pasta
  • 17.
    Reducción en eluso de agua
  • 18.
    Flujo de relaves (t/h) 105105 105 Flujo de agua (m3 /h) 310 109 70 Cp (%) (residual) 25 % 49 % 60 % % agua proceso 100 % 35 % 23 % Recup. de agua 65 % 77 % 105 39 73 % 13 % 87 % Relave completo Tranque relaves DREIM DREP COMPARACIÓN DE LA RECUPERACIÓN DE AGUA
  • 19.
    Aspectos claves dela tecnología de pasta Existen dos aspectos claves que requieren ser estudiados en la etapa de diseño: 1. La producción de la pasta, que incluye la adecuación de los procesos e instalaciones existentes. 2. La disposición de los relaves en pasta, incluyendo la aceptación de la comunidad, manejo de aguas, transporte de pasta, permeabilidad, infiltración de lixiviados, ángulo de disposición, meteorología, actividad sísmica, resistencia, estrategia de disposición e impactos ambientales.
  • 21.
    DEPÓSITOS EN MINASSUBTERRÁNEAS EN OPERACIÓN • El relaves se utiliza como soporte o fortificación de sectores ya explotados. • Con este sistema se utiliza sólo una fracción del relave total. • El relave se utiliza como árido para la preparación de un mortero con cemento.
  • 22.
    DEPÓSITOS EN MINASSUBTERRÁNEAS EN OPERACIÓN • Para una mayor resistencia se debe limitar en el relave la fracción - 200 # . • Se puede agregar material estéril como agregado grueso. • La aplicación debe compararse económicamente con otras alternativas de soporte
  • 23.
    DEPÓSITOS EN MINASSUBTERRÁNEAS EN OPERACIÓN • Este método compite con depósitos en superficie. • Requiere habilitar la mina con obras como drenaje, fortificación, etc. • Exige verificar que el yacimiento no presente condiciones para un eventual reinicio de actividades.
  • 24.
    DEPÓSITOS EN EXCAVACIONESABIERTAS • Se utiliza aprovechando el volumen disponible en yacimientos explotados a rajo abierto. • Se evita la construcción de obras de contención. • En yacimientos en operación también se puede considerar, lo que requerirá la construcción de algún tipo de contención para separar el sector ya explotado. • Se incluye también el relleno de grietas o cavidades generadas por la subsidencia de terrenos, después de finalizar la explotación de un yacimientos subterráneos con método de hundimiento.
  • 25.
    DEPÓSITOS SUBMARINOS • Ladisposición submarina de relaves es una modalidad de manejo que puede ser, en algunos casos, una alternativa preferida a la disposición superficial. • La disposición submarina de relaves es una tecnología probada. • Operaciones abandonadas no muestran impacto ecológico o bien éste es reversible.
  • 26.
    DEPÓSITOS SUBMARINOS • Sedispone el relave en un lugar suficientemente profundo (30 - 50 metros). • El oleaje no debe provocar la suspensión del material depositado en el fondo. • El punto de descarga varía, según la forma en que escurren los relaves en el fondo marino.
  • 27.
    OPERACIONES UNITARIAS ASOCIADASA LA DISPOSICIÓN DE RELAVES La disposición de relaves puede incluir las siguientes operaciones unitarias: • Espesamiento • Transporte • Desarenado
  • 28.
    OPERACIONES UNITARIAS ASOCIADASA LA DISPOSICIÓN DE RELAVES • Clasificación • Filtrado • Recuperación y Reciclaje de Agua • Tratamiento de Aguas
  • 29.
    INSPECCIONES ASOCIADAS ALOS DEPÓSITOS DE RELAVES • Vertederos • Piscinas de decantación • Sistemas de drenaje • Pozos de alivio • Estructuras y obras de concreto
  • 30.
    INSPECCIONES ASOCIADAS ALOS DEPÓSITOS DE RELAVES • Tuberías y canaletas de transporte • Áreas de contención • Túneles de desvío de aguas • Áreas en forestación • Zonas de evapotranspiración
  • 31.
    PLANES Y PROGRAMASDE CONTROL Definir: • Ubicación de estaciones de control • Tipo de supervisión (visual, medidas y parámetros) • Niveles de la instrumentación (piezómetros) • Método de recopilación y evaluación de datos
  • 32.
    ACTIVIDADES DE MONITOREOAMBIENTAL • Caudales de Infiltración • Niveles piezométricos • Movimientos y deformaciones del muro • Presiones totales • Aceleraciones inducidas por sismo
  • 61.
    • Se rellenansectores ya explotados. • El sistema de bombeo y tuberías de conducción, Planta a Mina, tienen un alto estándar de seguridad e inspecciones periódicas. • La pulpa de relaves es espesada hasta concentraciones de 64% de sólidos (36 % agua) - Diámetro de tubería 6”. Características Principales - Elementos PROYECTO DEPOSITO DE RELAVES INTERIOR MINA
  • 62.
    • En interiormina, al depositarse el relave, este aumenta su concentración a 68% de sólidos; con el transcurrir de los meses este valor continuará aumentando. • El agua sobrante es extraída y retornada en su totalidad al proceso de la Planta, mediante sistemas de drenajes y bombeo. • Capacidad de depósito ascendería a 3.000.000 TMS.
  • 63.
    • Se eliminanlos riesgos ambientales por infiltración de aguas. • Se elimina la emisión de material particulado, al confinar la pulpa espesada, evitando la acción del viento. • Se incrementa significativamente la recuperación de agua al proceso. • No hay impacto sobre el paisaje. • Mejora sustancial de la estabilidad del yacimiento al rellenar espacios vacíos.
  • 65.
    Empresa Minera de MantosBlancos S.A. Abril 2002
  • 66.
    Contenido Hitos Históricos Situación Actual Descripcióndel Proceso Tratamiento de Relaves Espesamiento Alta Densidad
  • 67.
  • 68.
    Hitos Históricos MantosBlancos 1955 Se constituye la Empresa Minera de Mantos Blancos S.A. 1961 Entra en operación la Planta de Oxidos, con una capacidad mensual de 1,200 Ktms de mineral / año. 1978 Se inicia la explotación de minerales sulfurados en la mina Subterránea mediante método Cut and Fill. 1981 Entra en operación Planta de Sulfuros con una capacidad de 1,500 ktms de mineral / año. 1985 Ampliación Planta de Sulfuros a 3,400 ktms mineral/año 1979 Se inicia la construcción de Planta de Sulfuros. 1993 Ampliación Planta de Sulfuros a 4,200 ktms mineral/año.
  • 69.
    1995 Entra enoperación nueva Planta de Oxidos: Lixiviación, Extracción por Solventes y Electroobtención, para producir 44.000 t de cobre catódico por año. 1997 Primera auditoria NOSA. Evaluación obtenida 3 estrellas. 1998 Segunda auditoria NOSA. Evaluación obtenida 5 estrellas. Se obtiene Certificación LME para cátodos DMBL.1999 Se implementa el sistema de prevención de riesgos NOSA.1996 Inicio de operaciones Dump Industrial.2000 Se obtiene Certificación ISO 9002 - 94.1999 Quinta auditoría NOSA. Evaluación obtenida NOSCAR (máxima evaluación del sistema) 2001 Se obtiene certificación ISO 14,000.2002
  • 70.
    Evolución de laProducción 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000 100.000 110.000 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 1 Cobrefinot Lingotes Cemento de Cu Cátodos Concentrado
  • 71.
  • 72.
    Situación Actual Planta deOxidos Lixiviación en Vats : 4,650 ktms/año Ley : 0.99 % Cobre Soluble Recuperación : 87.3 % Cobre Soluble Producción : 40,200 t Cátodo/año Lixiv. Concentrado Oxido : 4,300 t Cátodo/año Lixiviación en Dump : 8,800 t Cátodo/año Compra de Soluciones : 5,700 t Cátodo/año Total Producción Cátodos : 59,000 t Cátodo/año
  • 73.
    Situación Actual Planta deSulfuros Beneficio : 4,200 ktms/año Ley : 1.18 % Cobre Insoluble : 0.25 % Cobre Soluble : 17 g/t Plata Producción Concentrado : 125,000 tms/año Cobre Fino : 46,000 t/año Plata : 55,000 Kg/año
  • 74.
    Distribution of OperationCost, % 36 23 17 9 10 3 2 Grinding Crushing Flotation Tailing Services Concentrate Administration 29 35 7 6 11 12 Power Maintenance Reagents Cloths Contractors Labor Sulphide Plant Tailing
  • 75.
  • 76.
  • 77.
    Mineral Súlfuro Stock Pile Gruesos Chancado StockPile Molino Marcy Stock Pile Molino Nº 3 Stock Pile Molino Nº 3 Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Nº 3
  • 78.
    A FLOTACIÓN ROUGHERSÚLFUROS MOLINO 1 MOLINO 2 MOLINO 5 AGUA MINERAL STOCK PILE MOLINOS MARCY AGUA MOLINO 1 MOLINO 2 MOLINO 5 CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE Molienda MINERAL AGUA MOLINO 3 STOCK PILE MOLINO 3 CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE CAL, COLECTOR PRIMARIO AGUA MINERAL CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE ESPUMANTEAGUA MOLINO 1 MINERAL
  • 79.
    Flotación Flotación Rougher Súlfuros CircuitoMolienda y Clasificación AGUA Flotación Rougher Súlfuros Remolienda Flotación Rougher Oxidos Circuito Molienda y Clasificación Flotación Arenas AGUA NaSH Flotación Rougher Súlfuros Flotación Rougher Oxidos a Planta Relaves a Planta LF-CCD Circuito Molienda y Clasificación AGUA AGUA Flotación Rougher Súlfuros Remolienda Flotación Scavenger Flotación Rougher Oxidos Flotación Limpieza Súlfuros Flotación Arenas Espesamiento y Filtración de Concentrado Circuito Molienda y Clasificación
  • 80.
    Filtración de Concentrado gravitacional SUMINISTRODE AIRE Y AGUA ALIMENTACION DE PULPA FILTRACION Aire de soplado Agua industrial Filtro Prensa PF-48 A Espesador Acopio de Concentrado Manejo de Derrames Agua de Prensado Cajón de Traspaso Espesador de Concentrado Estanque Alimentación al Filtro Estanque de Agua Lavado Compresor y Acumulador Estanque de Agua Prensado A Espesador Drenajes y Derrames A ambiente Estanque Desaireador
  • 81.
    Tratamiento de Relaves Depósitode Relaves Finos Depósito de Relaves Filtrados Agua Filtrada Relave Principal Agua Recuperada
  • 82.
    Tratamiento de Relaves EquiposPrincipales Potencia HP Item Descripción Cant. Tamaño Unitaria Total 01 Espesador 1 67 m 15 15 02 Espesador 2 44 m 15 30 03 Hidrociclones 12 500 mm ------ ------ 04 Filtros de Banda 3 100 m2 320 960 05 Correas Transportadoras 7 Ancho 36” ------ 300 06 Bomba agua Recuperada 3 8” x 8” 150 450
  • 83.
    Tratamiento de Relaves Granulometrías Pasanteacumulado Malla Relave final Relave filtrado Relave fino 35 95.7 86.5 99.7 65 78.1 74.2 99.0 100 66.3 60.8 97.5 150 56.2 45.3 93.2 200 47.6 42.4 90.0 325 37.5 26.6 70.7 -325 0.0 0.0 0.0 Relave final Relave filtrado Relave fino D80 (µm) 230 352 89 D50 (µm) 116 167 68
  • 84.
    Tratamiento de Relaves OtrasCaracterísticas PH : 9.5 Consumo Floculante : 7.6 g/tms relave espesado Consumo ayuda Filtrante : 5.2 g/tms relave filtrado
  • 85.
    Tratamiento de Relaves Balancede Aguas Sólido Cp Agua 11,500 --- --- --- --- 4,949 tms % m 3 332 91 33 --- --- 13,337 141 35 262 11,027 38 17,991 --- --- 11,650 4,962 70 2,127 6,065 28 15,865 --- --- 1,625 6,624 67 3,281 1,662 59 1,155 6,624 80 1,656 4,403 59 3,060 --- --- 61 Relave Filtrado 60 % m3 Consumo Agua Relaves 4,655 Consumo Agua Concentrados 295 Total consumo agua 4,949 a Espesamiento Under-flow Clasificación Agua recuperada Relave Over-flow 0.03 0.43 Agua recuperada Filtrado de relaves Relave Espesado a Depósito de Finos Agua recuperada Depósito de Finos Parámetros Relevantes m3 /tms mineral Cuadro típico Filtrado de relaves Mineral Agua fresca Concentrado Oxido Espesadores Concentrador Concentrado Sulfuro Agua recuperada 0.40 Relave Filtrado a Depósito Relave Espesado a Filtros
  • 86.
    Mineral Súlfuro Stock Pile Gruesos Chancado StockPile Molino Marcy Stock Pile Molino Nº 3 Stock Pile Molino Nº 3 Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Marcy Stock Pile Molino Nº 3
  • 87.
    A FLOTACIÓN ROUGHERSÚLFUROS MOLINO 1 MOLINO 2 MOLINO 5 AGUA MINERAL STOCK PILE MOLINOS MARCY AGUA MOLINO 1 MOLINO 2 MOLINO 5 CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE Molienda MINERAL AGUA MOLINO 3 STOCK PILE MOLINO 3 CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE CAL, COLECTOR PRIMARIO AGUA MINERAL CAL, COLECTOR PRIMARIO ESPUMANTE ESPUMANTEAGUA MOLINO 1 MINERAL
  • 88.
    Flotación Flotación Rougher Súlfuros CircuitoMolienda y Clasificación AGUA Flotación Rougher Súlfuros Remolienda Flotación Rougher Oxidos Circuito Molienda y Clasificación Flotación Arenas AGUA NaSH Flotación Rougher Súlfuros Flotación Rougher Oxidos a Planta Relaves a Planta LF-CCD Circuito Molienda y Clasificación AGUA AGUA Flotación Rougher Súlfuros Remolienda Flotación Scavenger Flotación Rougher Oxidos Flotación Limpieza Súlfuros Flotación Arenas Espesamiento y Filtración de Concentrado Circuito Molienda y Clasificación
  • 89.
    Filtración de Concentrado gravitacional SUMINISTRODE AIRE Y AGUA ALIMENTACION DE PULPA FILTRACION Aire de soplado Agua industrial Filtro Prensa PF-48 A Espesador Acopio de Concentrado Manejo de Derrames Agua de Prensado Cajón de Traspaso Espesador de Concentrado Estanque Alimentación al Filtro Estanque de Agua Lavado Compresor y Acumulador Estanque de Agua Prensado A Espesador Drenajes y Derrames A ambiente Estanque Desaireador
  • 90.
    Tratamiento de Relaves Depósitode Relaves Finos Depósito de Relaves Filtrados Agua Filtrada Relave Principal Agua Recuperada
  • 91.
    Tratamiento de Relaves EquiposPrincipales Potencia HP Item Descripción Cant. Tamaño Unitaria Total 01 Espesador 1 67 m 15 15 02 Espesador 2 44 m 15 30 03 Hidrociclones 12 500 mm ------ ------ 04 Filtros de Banda 3 100 m2 320 960 05 Correas Transportadoras 7 Ancho 36” ------ 300 06 Bomba agua Recuperada 3 8” x 8” 150 450
  • 92.
    Tratamiento de Relaves Granulometrías Pasanteacumulado Malla Relave final Relave filtrado Relave fino 35 95.7 86.5 99.7 65 78.1 74.2 99.0 100 66.3 60.8 97.5 150 56.2 45.3 93.2 200 47.6 42.4 90.0 325 37.5 26.6 70.7 -325 0.0 0.0 0.0 Relave final Relave filtrado Relave fino D80 (µm) 230 352 89 D50 (µm) 116 167 68
  • 93.
    Tratamiento de Relaves OtrasCaracterísticas PH : 9.5 Consumo Floculante : 7.6 g/tms relave espesado Consumo ayuda Filtrante : 5.2 g/tms relave filtrado
  • 94.
    Tratamiento de Relaves Balancede Aguas Sólido Cp Agua 11,500 --- --- --- --- 4,949 tms % m 3 332 91 33 --- --- 13,337 141 35 262 11,027 38 17,991 --- --- 11,650 4,962 70 2,127 6,065 28 15,865 --- --- 1,625 6,624 67 3,281 1,662 59 1,155 6,624 80 1,656 4,403 59 3,060 --- --- 61 Relave Filtrado 60 % m3 Consumo Agua Relaves 4,655 Consumo Agua Concentrados 295 Total consumo agua 4,949 a Espesamiento Under-flow Clasificación Agua recuperada Relave Over-flow 0.03 0.43 Agua recuperada Filtrado de relaves Relave Espesado a Depósito de Finos Agua recuperada Depósito de Finos Parámetros Relevantes m3 /tms mineral Cuadro típico Filtrado de relaves Mineral Agua fresca Concentrado Oxido Espesadores Concentrador Concentrado Sulfuro Agua recuperada 0.40 Relave Filtrado a Depósito Relave Espesado a Filtros
  • 95.
  • 96.
    Espesamiento Alta Densidad Pruebasa escala de Laboratorio Prueba Cp Alim. % Cp Underflow % Area Unitaria tms/m2/ d 1 18.3 65.2 103.8 2 14.7 69.4 80.0 3 10.0 71.9 48.9
  • 97.
    Espesamiento Alta Densidad EquipoPiloto Diámetro : 1.5 m Altura Total : 4.57 m Altura Sección Cilíndrica : 3.82 m Altura Sección Cónica : 0.75 m Angulo Sección Cónica : 45° Feed Weel Diámetro : 0.58 m Altura : 1.20 m
  • 98.
    Tratamiento de Relaves Diagramade Flujo Espesador Piloto Alcan Aire Agua Flowmeter Floculante Flowmeter-densímetro Valvula Pinch Pulpa de Relaves Agua de cono Cañeria auxiliar A TK Agua Recuperada Floculante Alimentación Agua Recuperada ALCAN Cajón de mezcla de relaves TRANQUE DE RELAVES PILOTO O CIRCUITO DE PRUEBA DE BOMBAS A TRANQUE DE FINOS
  • 99.
    Effect of SolidThroughput on the Underflow 60,0 62,0 64,0 66,0 68,0 70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 20 30 40 50 60 70 Unit Solid Flow (tms/m2 /d) CpUnderflow(%)
  • 100.
    Effect of SolidThroughput on the Overflow 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 20 30 40 50 60 70 Unit Solid Flow (t/m 2 /d) SolidOverflow(ppm) 15 g/t Flocculant 20 g/t Flocculant
  • 101.
    Effect of SolidConcentration on the Underflow 60,0 62,0 64,0 66,0 68,0 70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 5 7 9 11 13 15 Cp Feed (%) CpUnderflow(%)
  • 102.
    Effect of SolidThroughput on the Overflow 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5 7 9 11 13 15 Cp Feed (%) SolidOverfow(ppm)
  • 103.
    Espesamiento de AltaDensidad Parámetro de Diseño a Partir de las Pruebas Piloto Flujo Específico de Sólido : 45 tms/m2 /día Cp Alimentación : 14 % Adición de Floculante : 20 g/t Cp Descarga : 70 %
  • 104.
    Comparison of OperatingConditions Conventional Thickening/ Filtration High Density Thickening Ore Processed tms 4,200,000 4,200,000 Final Tailing Disposed tms 4,027,000 4,027,000 Filtered Tailings tms 2,416,200 - Final Moisture in Filtered % 20 - Thickness Tailings to Dam tms 1,610,800 4,027,000 Solid Concentration % 59 70.0 Average Solid Concentration % (W/W) 71.6 70.0 Water Comsumption m3/tms ore 0.40 0.41 Angle of Glide Degree 9 2
  • 105.