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Guía de Sustentabilidad para la Industria Minera en Chile Espesamiento de los nuevos relaves Los siguientes puntos son vitales a tener presente en el diseño del espesamiento de los relaves. 1. Consideraciones generales a. Los relaves espesados presentan la gran ventaja de recuperar agua con la posibilidad de devolverla al proceso b. Son ampliamente compatibles con técnicas de fitorremediación c. Permiten una mejor organización del espacio posibilitando la cohabitación con otras actividades d. Presentan una gran estabilidad química y física e. Debido a a su compactación no producen contaminación atmosférica por dispersión de metales pesados (erosión eólica) 2. Caracterización de relaves y reología a. Parámetros geotécnicos: § Granulometría completa § Peso específico § P80 § Contenido ultra finos bajo 20um § Límites de Atterberg § Límite de contracción al secado natural b. Pendiente de depositación: § Permite avaluar el diseño del depósito en función de la capacidad § disponible y la geometría (dependiente de la topografía) § Determinar la concentración de sólidos (Cp) de procesos, para la § pendiente de diseño recomendada § Las principales ventajas de la depositación en pendiente se logran en el rango de 3 a 7% § La pendiente de depositación se obtiene de una medición reológica estática, de acuerdo a la metodología de E. Robinsky c. Yield Stress (YS) v/s Cp § Se requiere conocer el YS para diferentes Cp de muestras floculadas, no floculadas, cizalladas y no cizalladas d. Viscosidad vs Cp

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GuíadeSustentabilidadparalaIndustriaMineraenChile

Espesamientodelosnuevosrelaves

Lossiguientespuntossonvitalesa tenerpresenteeneldiseñodelespesamientodelosrelaves.

1. Consideracionesgenerales

a. Losrelavesespesadospresentanlagranventajaderecuperaraguaconlaposibilidaddedevolverlaalproceso

b. Sonampliamentecompatiblescontécnicasdefitorremediaciónc. Permiten una mejor organización del espacio posibilitando la

cohabitaciónconotrasactividadesd. Presentanunagranestabilidadquímicayfísicae. Debido a a su compactación no producen contaminación atmosférica

pordispersióndemetalespesados(erosióneólica)

2. Caracterizaciónderelavesyreologíaa. Parámetrosgeotécnicos:

§ Granulometríacompleta§ Pesoespecífico§ P80§ Contenidoultrafinosbajo20um§ LímitesdeAtterberg§ Límitedecontracciónalsecadonatural

b. Pendientededepositación:

§ Permiteavaluareldiseñodeldepósitoenfuncióndelacapacidad§ disponibleylageometría(dependientedelatopografía)§ Determinarlaconcentracióndesólidos(Cp)deprocesos,parala§ pendientedediseñorecomendada§ Lasprincipalesventajasdeladepositaciónenpendienteselogranenel

rangode3a7%§ La pendiente de depositación se obtiene de una medición reológica

estática,deacuerdoalametodologíadeE.Robinsky

c. YieldStress(YS)v/sCp§ SerequiereconocerelYSparadiferentesCpdemuestrasfloculadas,no

floculadas,cizalladasynocizalladas

d. ViscosidadvsCp

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§ Sedebeevaluar laspérdidasdecargaatravésde laviscosidadde losmaterialesquepermitadiseñarlatuberíadedescargaderelave

§ Valores de YS inferiores a 150 Pa son aceptables para flujos portubería,bombeoyconsumodeenergía.

§ ValoresdeYSinferioresa30Pa,ponenenriesgolanosegregabilidadde la pulpa. Esto se incrementa con granulometrías gruesas ogravedadesespecificasaltas.

§ Laviscosidadcaracterizaeltransportehidráulicodeunapasta,peronoindicarácomosedeposita.

§ Altas viscosidades aumentan las pérdidas de carga, estas estánprincipalmenteasociadasamaterialesconbajocontenidodeultrafinos(transportescomandadosporlaviscosidad).

3. Transportederelavesespesados

a. Consideracionesrespectodeltransporte§ Evitarexcesodeenergíaendepositación§ Siseoptaporunsistemadetransporteturbulento,sedebedisipar la

energíaantesdedepositar§ Disposicióndedescargaquemaximiceelárea§ Limitarladescargadecadaspigots

b. Bombassugeridasparaeltransporte

§ Bombascentrífugas§ Desplazamientopositivotipopistónhidráulico§ Desplazamientopositivotipopistóndiafragma

c. Redesdedescarga

§ Unitarias§ Reddespigots§ Spigotsverticales

4. Equiposdeespesamiento

Trestiposdeequiposysusparámetrossonpresentadoscomoopción.§ Highrate§ Highdensity§ DeepCone

Parámetro HighRate HCToHDT PasteoDeepConeTasa Alta Alta BajaAltura 3-4,5m4-7m>7mAngulodecono5°5-15°15-30°Concentraciónesperada45-60%60-67%65-75%Sistemadecizallenosi/nosi

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La instrumentación básica requerida para los equipos de espesamiento estacompuestapor:

§ Flujómetrosalimentación§ Flujómetrodedescarga§ Sensordetorque§ Sensordenivel§ Flujómetrodesoluciónmadre

5. Estabilidaddedepósitos

Lametodología análisis de estabilidad de depósitos considera los siguientespasos:

a. Caracterizacióngeotécnicadelosmateriales§ Ensayos de clasificación, tales como: Granulometría e hidrometría;

límitesdeconsistenciaylímitedecontracción;gravedadespecífica§ Ensayosderesistenciaalcorteyotros, talescomo:Ensayostriaxiales

CIU,ensayostriaxialesCIDmaterialsaturadoyparcialmentesaturado§ Ensayostriaxialescíclicosdelrelaveahumedadlimitedecontraccióny

benderelements.

b. Estudioderiesgosísmico§ Estudioderiesgosísmicodelazonadeestudio,conelobjetodedefinir

criterios sísmicos para la evaluación de la estabilidad física deldepósito.

c. Análisisdinámico§ Modelación (elementos finitos, por ejemplo) para evaluar las

deformaciones asociadas a eventos sísmicos severos (diseño), estopermite caracterizar los elementos con laspropiedades estimadasdelosmateriales,potencialidaddelicuaciónyconsecuenciasasociadas.