APLICACIONES_PULPAS

8/15/2019 APLICACIONES_PULPAS

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Aplicaciones de tubería de pulpa minera

Dragado de cristales de sal Dead Sea Works

Dragado de arena en Lagos, Nigeria


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Periclase Ltd-26 km de tuberías PEXGL

De !orma tradicional, la industria de la minería "a utili#ado tuberías de $ul$aminera, usando agua como lí%uido, $ara trans$ortar desec"os & rela'es al lugar dede$(sito de desec"os) Las o$eraciones de dragado tambi*n usan tuberías de $ul$aminera) La arena, gra'a o suelo dragados de los ríos a menudo son bombeados conagua a tra'*s de una tubería de $ul$a minera a una obra de construcci(n ubicadaa 'arios kil(metros de distancia)

+na tubería de $ul$a minera lle'a una me#cla de $artículas s(lidas & un lí%uido%ue generalmente es agua) Las $artículas en la tubería de $ul$a minera 'arían entamao, de . cm de di/metro a menos de 20 1m) uando las $artículas s(lidas enel lí%uido de la tubería son $e%ueas & de granulosidad 3na, la me#cla se llama$ul$a minera 3na) uando "a& $artículas m/s grandes, la me#cla se llama $ul$aminera gruesa)

En general, cuando las tuberías son usadas $ara trans$ortar $ul$a minera gruesa,la 'elocidad de caudal en la tubería debe ser relati'amente ele'ada $ara mantenersus$endidos a los s(lidos, %ue son mu& abrasi'os $ara la tubería & la bomba, & elconsumo de energía es ele'ado) onsecuentemente, el uso de una tubería de


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$ul$a minera gruesa es econ(mico solo en distancias relati'amente cortas,generalmente de no m/s de unos $ocos kil(metros)

Ventajas de la tubería de pulpa minera PEXGOL™

Las tuberías de $olietileno reticulado 4PEX5 de PEXGL son actualmente

utili#adas en trans$orte de $ul$a minera en todo el mundo) Se "a demostradosistem/ticamente %ue son m/s e3cientes & con3ables %ue las tuberías ordinariasdebido a su sua'e interior, el cual e'ita las obstrucciones & acumulaciones en las$aredes de la tubería de sustancias trans$ortadas $or las tuberías)

Incrustacion

Las tuberías de acero & $olietileno son usualmente obstruidas $or la sedimentaci(nen la $ul$a minera)

La estructura molecular de las tuberías de $olietileno reticulado 4PEX5 de PEXGLe'ita la incrustaci(n debido a %ue las sustancias s(lidas no se ad"ieren a las$aredes de la tubería de $ul$a minera) La su$er3cie sua'e de la tubería de $ul$aminera PEXGL reduce la $*rdida de carga, de manera %ue la $resi(n de bombare%uerida es menor, a"orrando energía & costos $or mantenimiento)

Pe7gol

Transporte de sólidos por largas distancias a traes

de tuberías de pulpa minera

Para $oder ser trans$ortada largas distancias, la $ul$a minera debe ser

relati'amente 3na) Por e8em$lo, las tuberías e7istentes de $ul$a minera de carb(nlle'an $ul$a minera 3na, de a$ro7imadamente 0.9 carb(n & 0.9 agua en $eso)Los s(lidos son $rimero $ul'eri#ados & me#clados con agua $ara !ormar una $astao $ul$a minera) La $ul$a minera luego entra a un tan%ue de me#cla a tra'*s de latubería) El tan%ue de me#cla, %ue contiene una o m/s ruedas rotati'as o turbinasgrandes, me#cla las $artículas uni!ormemente) : continuaci(n, la $ul$a minera ese7traída mediante bombeo a tra'*s de la tubería) Las bombas es$eciales de


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'e# %ue el mineral "a sido $rocesado, $ara el desec"o de las rocas o arcillasrestantes)

La tubería de $ul$a minera PEXGL es la o$ci(n correcta $ara el trans$orte delí%uidos corrosi'os & abrasi'os) La durabilidad, con3abilidad & ba8o mantenimientode las tuberías de $olietileno reticulado 4PEX5 de PEXGL las "acen ideales $ara

el trans$orte de $ul$as mineras de grano grueso & %uímicos)

Convertir más rápidamente relaves finos maduros en un

paisaje sólida

Reducir el tiempo que se tarda en recuperar las balsas de

residuos y eliminar la necesidad de las balsas de residuos

Introducción

Los relaves son la mezcla de arcilla, limo, arena, asfalto y agua

residuales que permanecen después de betún se extrae de la arena en

arenas petrolíferas minas. Esta corriente de residuos acuosos es

transportado por gasoducto y depositado en estanques donde la mayoría

de los sólidos - en su mayoría de arena - depositan en el fondo. El fluido

restante - en su mayoría arcilla, limo y agua - flujo a la mitad del estanque

y separar en una tapa de agua que permanece en la parte superior del

estanque y una madura colas finas (MFT) en el fondo del estanque. El

agua se devuelve a la balsa de residuos donde puede evaporarse o ser

reutilizada en el proceso de extracción.La MFT es una suspensión de

partículas de arcilla sobre todo finos, limo y agua, y no se conforma en

una densa sólida adecuada para la recuperación durante muchas

décadas. MFT generalmente se almacena en grandes estanques durantedécadas mientras continúa sedimentar y el agua se evapora.

Suncor Energy ha desarrollado con éxito una nueva tecnología llamada

TRO que convierte más rápido MFT en un paisaje sólido. Esto reduce el

tiempo que se necesita para recuperar las balsas de residuos y elimina la


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necesidad de estanques adicionales. Shell Canadá también está

utilizando una tecnología, llamada Fines atmosféricas secado (AFD),

para acelerar el tratamiento de residuos y crear un material seco que

permita la recuperación más rápido. Ahora, a través Cosia, Shell y

Suncor, junto con los demás miembros de relaves de la EPA están

colaborando para mejorar esta tecnología de manera cooperativa.

Tecnología e Innovación

En tanto los procesos AFD TRO ™ y, MFT se mezcla con un producto

químico usado comúnmente en las instalaciones municipales de

tratamiento de agua para ayudar a resolver los sólidos. Este floculantepolímero se adhiere a las partículas de arcilla en la MFT y hace que

agrupar juntos, permitiendo que la arcilla que se separa del agua.El

floculante químico es completamente seguro porque es inerte y no

reacciona con el medio ambiente.

La MFT espesado se deposita en capas delgadas en laderas de poca

profundidad específicamente construidos para el secado y

deshidratación. El agua se devuelve a las balsas de residuos dondepuede ser reutilizado en el proceso de extracción de bitumen o

evaporarse. El material resultante se puede recuperar en el mismo lugar

en el que se secó o transportados a otra ubicación para la recuperación

final.

Dado que este proceso de secado se produce en cuestión de semanas,

el trabajo de recuperación puede llevarse a cabo más rápidamente. En la

actualidad, la AFD y operaciones TRO tratan una cantidad sustancial de

las colas finas fluidos generados en arenas petrolíferas minas.


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Depósito de TRO en una de las instalaciones de Suncor

Colapso

Testimonio con Suncor

Se espera que el uso de la TRO ™ en arenas petrolíferas operaciones

mineras de Suncor para dar lugar a una superficie recuperable 10 añosdespués de la perturbación inicial, por debajo de los 30 años que ahora

lleva. Desarrollo tecnológico TRO ™, la aprobación regulatoria y la

aplicación comercial ya han permitido Suncor para cancelar los planes

para cinco balsas de residuos adicionales en sus operaciones mineras

existentes. En los próximos años, Suncor también espera reducir el


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número de balsas de residuos en su actual emplazamiento de la mina de

ocho a sólo dos, la reducción de la superficie total cubierta por las

lagunas en aproximadamente un 80 por ciento.

Testimonio con AFD

A escala comercial Multas Atmosféricas de Shell de secado (AFD)

demostración de campo ha demostrado que la tecnología AFD puede

hacer mejoras significativas en el tiempo de secado de colas que pueden

resultar en un depósito de relaves finos que libera agua y gana fuerza en

semanas en lugar de décadas. Dado que el proyecto de demostración

inicial en 2010, los proyectos de la AFD se encuentran ahora, tanto en elrío Muskeg y Jackpine Minas.

Durante los últimos dos años Shell ha estado muy contento con el

progreso del programa de la AFD y el ritmo al que fue entregado - pasar

de la concepción hasta la entrega en menos de un año. Hasta la fecha,

más de 1 millón de toneladas de multas han sido capturados en nuestra

mina de Río Muskeg través de esta tecnología.

Colaboración

Suncor ha compartido su innovador proceso de TRO ™ con otros socios

de la industria a través de la Oil Sands Relaves Consortium (OSTC)

fundada en 2010. Desde entonces, el consorcio ha hecho la transición a

la Cosia Relaves EPA. Shell Canada ha seguido una técnica muy similar,

llamado Multas atmosféricas secado (AFD). Desde el lanzamiento de la

OSTC y Cosia, Shell y Suncor han sido capaces de compartir el trabajo

detrás de estas tecnologías, en la búsqueda de trabajo en conjunto para

acelerar aún más y más rápido desarrollos y mejoras en la

tecnología. Mientras que las compañías mineras de arenas petrolíferas

Cosia tienen acceso a la tecnología, es importante darse cuenta de que


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la tecnología puede no ser apropiado para todos los planes de minas

existentes, que se desarrollan años antes de la construcción real.Este es

uno de los muchos enfoques que se persiguen para reducir el volumen

de residuos finos maduros.

@ntroducci(nAela'es es$esados, como su nombre indica, im$lica el $roceso mec/nico dedes"idrataci(n ba8o contenido de s(lidos en sus$ensi(n concentrada 4=ourie 2..


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sostenible del agua en la industria minera es cada 'e# m/s im$ortante 4Welc"2..


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rela'es con'encionales de$osici(n la $la&a $endiente es mu& ba8o, a menudoalrededor de 9 4menos de grado5 & el diseo de la instalaci(n $uede serIe7ible si "a& una ligera 'ariaci(n en este $ar/metro) Sin embargo, $ara losrela'es es$esados donde la 'ariaci(n es a menudo ma&or con el aumento delas $endientes de $la&a, esto $uede tener un gran im$acto en las alturas de

diseo terra$l*n) +na estimaci(n in!erior de la $endiente de la $la&a 4$la&a de$endiente m/s $lana5 $uede dar lugar a com$licaciones en $rogramas deconstrucci(n en eta$as de construcci(n del terra$l*n !uturos "an deadelantarse $ara e'itar la $*rdida de !rancobordo) Esto $uede crear costoso$eracionales ines$erados %ue a'an#an tanto PEX $rogramada $ara unao$eraci(n minera)

:dem/s de los costos asociados con el engrosamiento de los rela'es, muc"oso$eradores de minas son reacios a cambiar de con'encional a almacenamientoengrosada aun%ue de$osici(n ">meda es m/s $roblem/tico) El argumentotambi*n $odría dar lugar a %ue la dis$osici(n de rela'es es$esados de alta

densidad es relati'amente sin $robar) Sin embargo, en los >ltimos aos se "a$roducido una aceleraci(n en el inter*s "acia BDCC $or o$eradores de minas):lgunas de las ra#ones $or las %ue son como sigue?

J El aumento de la $roducci(n de mineral, lo %ue e7ige un ma&or 'olumen deagua $ara el $rocesamiento & $*rdidas, $or tanto, de ma&or tamao dee7$lotaci(n de una instalaci(n de rela'es con'encional 4$rinci$almente atra'*s de la 3ltraci(n & e'a$oraci(n5)

J Los aumentos en los costos de ma%uilla8e de agua 4asociados con elrendimiento de mineral de m/s alta5 %ue $uede ser di!ícil en ambientes /ridos

donde los costos de e7tracci(n de agua subterr/nea 4$or e8em$lo, el bombeode los cam$os de /nima distantes & regalías de agua5 $ueden ser costosos) Enalgunas o$eraciones, rela'es es$esados $ueden e'itar la necesidad deintroducir mar adici(n de agua)

J Aeducci(n de los costes de trans$orte de rela'es $ara o$eraciones derendimiento alto 4de$endiendo de la concentraci(n de s(lidos9 de los rela'es5)

J e8ora de la tecnología de trans$orte reduciendo diseo K riesgo o$eracional& los costos & engrosamiento)

J e8or metodología de $redicci(n de la $endiente de la $la&a, sobre todo losde Gordon cP"ail & :C Williams)

En el !uturo, los bene3cios de la densidad de almacenamiento de alta rela'eses$esados ser/n m/s $rominente, es$ecialmente en lo %ue las regulacionesambientales se contraen & aumento de la $resi(n se coloca en la industriaminera $ara ser m/s sostenibles 4Welc" 2..


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il Sands L:S CENLGM:? ENCENDEA EL @P:C DE AE+PEA:@N

elinda amer, P) Eng

Suncor Energ& @nc)

:$artado $ostal o7 H..=ort curra&, : C;B


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de recu$eraci(n de rela'es e7istente) Cambi*n se discute el im$acto de la CAen "orarios de recu$eraci(n & $lanes de cierre)

Palabras cla'e? Aela'es consolidados $eraciones de reducci(n de colas =C

rela'es 3nos maduros

@NCAD+@ON

E7tracci(n comercial de las arenas $etrolí!eras se inici( en ;6F en Greatanadian il Sands 4S5 en =ort curra&, :) =ort curra& se encuentra

en los bos%ues boreales del noreste en :lberta) S es a"ora conocida comoSuncor Energ&) Suncor o$era una mina a cielo abierto en el %ue el bet>n see7trae de la arena de $etr(leo & re3nado en el $etr(leo crudo sint*tico)Des$u*s de la minería "a $rogresado, Suncor reclama la tierra a bos%ue borealnatural)

:renas $etrolí!eras L:S

:ceite de arena se com$one de .-09 mineral, .-09 de bet>n & n se se$ara de la arena de aceite con el $roceso de lark :gua alientee7tracci(n) Los restantes arena, multas & agua se combinan $ara $roducir

QcolasQ) Los rela'es son un com$onente im$ortante de las o$eraciones dearenas $etrolí!eras & deben ser gestionados adecuadamente $ara minimi#ar losim$actos ambientales & los costos o$erati'os)

il Sands L:S CENLGM:


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arenas de $etr(leo cubierta o$eraci(n minera de Suncor a$ro7imadamente el


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En tercer lugar, la C debe ser de$ositado en una ca$a C dentro de la balsa deresiduos) El no $oder de$ositar en una ca$a C C e7istente signi3ca %ue elmaterial se segregar/ en el estan%ue & una 'e# m/s !ormar =C)

Debido a estos desa!íos, Suncor continu( $ara buscar m/s tecnologías derela'es) En 2..


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ser/n un com$onente im$ortante del $aisa8e recu$erado $ro$orcionando eltratamiento del agua & la gesti(n de las aguas su$er3ciales) El agua liberadade C tiene un alto contenido de sal debido a la &eso aadi( al $roceso) Por lotanto, ser/ im$ortante la utili#aci(n de la 'egetaci(n nati'a %ue es tolerante ala sal en estas /reas de "umedales)

Por el contrario, la tecnología CA crea un $aisa8e seco) Suncor "a sido larecu$eraci(n de rela'es #onas de arena & #onas de sobrecarga desde ;F &las t*cnicas de recu$eraci(n utili#ados $ara recu$erar $aisa8es secos est/nbien establecidos)

Secado =C es un nue'o ti$o de material & la in'estigaci(n se est/ "aciendo$ara determinar las t*cnicas ($timas de recu$eraci(n) =C tiene un alto

com$onente de arcilla, & su 'alor en la $restaci(n de la retenci(n de "umedaden la su$er3cie de la 'egetaci(n se est/ e'aluando) La in'estigaci(n tambi*nse est/ lle'ando a cabo $ara determinar el ni'el a$ro$iado de co'ersoilre%uerida en la $arte su$erior de la =C seca $ara $romo'er el buencrecimiento de la 'egetaci(n)

NL+S@ON

Suncor est/ cambiando la tecnología de rela'es de Aela'es consolidados deo$eraciones de reducci(n de rela'es) Se es$era CA $ara gestionar colas m/se3ciente %ue la C, & tambi*n tiene 'arios bene3cios $ara la recu$eraci(n)

CA reducir/ la necesidad de construir m/s balsas de residuos, &a %ue, en el!uturo, =C $uede ser consumido con ma&or ra$ide# de lo %ue se generan) CAtambi*n se $uede utili#ar $ara reducir el in'entario =C de Suncor, $or%ue CA

$uede o$erar inde$endiente de o$eraciones de la $lanta de e7tracci(n) CAtambi*n tiene 'arios bene3cios de recu$eraci(n, inclu&endo la aceleraci(n dela recu$eraci(n en com$araci(n con la tecnología de C, el aumento de laIe7ibilidad en rela'es >ltimos sitios de colocaci(n, & la $osibilidad de utili#art*cnicas de recu$eraci(n de tierras secas


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tubería la $asta

oe :ccetta T considera el control de la abrasi(n & corrosi(n en las tuberías dellenado de $asta

sistemas de llenado aste son una $arte integral de la minería moderna) Uaríande acuerdo a las condiciones es$ecí3cas del sitio, inclu&endo la mía

el diseo, la tecnología dis$onible, consideraciones geol(gicas & de recursos3nancieros)

ual%uier sistema de mane8o de materiales en un ambiente abrasi'o debe serdiseado $ara la con3abilidad a un costo ra#onable instalado) Sin embargo,igualmente im$ortante es los costes de mantenimiento durante la 'ida >tiles$erada del sistema, es$ecialmente en las tuberías)

Las ubicaciones de las estaciones de me#cla sistema de $asta 'arían desde lamina "asta la mía, a 'eces me#clando la $asta $or encima del suelo, a 'eces ani'el de la mina) Los sistemas tambi*n 'arían en la longitud "ori#ontal de latubería) :dem/s, la densidad de $asta de$ende de los materiales utili#ados$ara !ormular la $asta) omo resultado, los re%uisitos de diseo di3erenam$liamente en lo %ue res$ecta a la $resi(n & ca$acidad)


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Pegar se com$one $rinci$almente de roca triturada, con los bordes a3lados,naturalmente, %ue causan la abrasi(n considerable e inace$table combinadocon alg>n ni'el de corrosi(n) La e7$eriencia "a demostrado %ue los !orros $aratuberías %ue consiste en materiales minerales a base 4cer/mica5 "an!uncionado bien en estos ambientes, reduciendo los costos de mantenimiento &

aumentar la dis$onibilidad de los e%ui$os)

El gru$o de em$resas alenborn "a estado in'olucrado en la $rotecci(n a laabrasi(n durante 0 aos, es$ecialmente en la industria minera $aradesarrollar soluciones a los $roblemas en la transmisi(n $egar materiales tanto"ori#ontal como 'erticalmente) Nuestra e7$eriencia inclu&e?

■ Las tuberías $ara la $asta de relleno en el Euro$eo

minas de $otasa

■ tuberías de relleno "idr/ulico desde su$er3cie "asta el !ondo $ara el carb(n,

$otasa, cobre, ní%uel & minas de #inc

■ instalaciones de tuberías gota gra'edad en Euro$a

carb(n & $otasa minas & las minas de oro de Estados +nidos)

relleno "idr/ulico

El tercer ma&or $roductor de $otasa en todo el mundo o$era una mina enEuro$a) Debido a las circunstancias geogr/3cas, los desec"os de esta mina no$uede ser de$ositado en la su$er3cie cerca de la mina) Sin embargo, el&acimiento es grande, con $otencial de $roducci(n durante muc"os aos $or'enir) omo resultado, la $asta de relleno !ue elegido como a soluci(n dedis$oner !orma segura & econ(mica de los residuos)

Los &acimientos de sal carnalita tienen longitudes de "asta 20. m, unaanc"ura de 2. a H. m & una altura de algunos . m) Des$u*s de la minería, losgrandes ta8os abiertos se de8an, %ue o!rece un lugar ideal $ara de$ositar losresiduos de la $lanta de tratamiento de su$er3cies) En la su$er3cie, losresiduos & salmuera saturada se me#clan & des$u*s la sus$ensi(n setrans$orta $or gra'edad a tra'*s de una tubería larga F.. m a la $arte in!eriorde la mina & luego se trans$orta "ori#ontalmente a$ro7imadamente 0,... m

$ara los reba8es) La ca$acidad de diseo de esta instalaci(n es de 6. m< K "de s(lidos, con un tamao de grano de


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$lanta) +n cierre de m/s de . "oras obligaría a la mina, inclu&endo la $lantade bene3cio, a cerrar) Para mantener la dis$onibilidad $ermanente, seinstalaron dos sistemas de relleno id*nticas)

El sistema re%uiere %ue la tubería es ca$a# de tomar .. bar de $resi(n, $araresistir el desgaste & la corrosi(n & $ara eliminar las incrustaciones)@nicialmente, los tubos de acero d>$le7 4acero al carbono con una ca$a deacero ino7idable interna5 !ueron instalados en el e8e) Des$u*s de un $eríodo de

$rueba de tres meses, a los re'estimientos de acero ino7idable mostraron!uerte corrosi(n & las dos tuberías de e8e 'ertical, tubos de basalto cada F.. mde largo, !ueron reem$la#ados $or :bresistV !usionado emitidos)

Debido a las buenas e7$eriencias con :AES@SC !orrada tuberías en la $lantade bene3cio, la mina era c(modo de usar este tuberías $ara el sistema derelleno) Las en'olturas e7teriores de acero !ueron diseados con cuellos 38os &bridas giratorias sueltos, dimensionados $ara tomar la alta $resi(n & gol$es de$resi(n) Luego !ueron re'estidos con H6 mm de di/metro interior !usionadoscilindros basalto emitidos) /s de < millones de toneladas de s(lidos "an sidotrans$ortados a tra'*s de la :AES@SC !orrado tuberías) El re'estimiento es lisa& $ulida & "a reducido considerablemente la $*rdida de carga)

La instalaci(n de relleno "idr/ulico tiene a"ora cerca de


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Pega relleno

on un sistema o$erati'o e7itoso $ara $asta de relleno en su lugar, este$roductor de $otasa "a sido ca$a# de utili#ar las $artes gastadas de la mina$ara dis$oner de otros residuos de este ti$o de instalaciones como centralesel*ctricas, $lantas incineradoras & $lantas de tratamiento de lodos) El materialde desec"o se recibe en !orma de $ol'o & se almacena en silos $or encima delsuelo) Los residuos con agentes de uni(n es entonces trans$ortadoneum/ticamente a un metro estaci(n de me#cla donde se me#cla consalmuera saturada $ara !ormar una $asta con "asta


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Este artículo $resenta una descri$ci(n b/sica del $roceso de diseo $arasistemas de distribuci(n de relleno) Se discuten dos estudios de caso de relleno$ara ilustrar as$ectos de diseo del sistema de tuberías de relleno?

J ina oulb&, Aeino +nido

J Lis"een ina, @rlanda)

) @NCAD+@ON

ientras %ue la ma&oría de las o$eraciones de relleno suda!ricanos utili#anrela'es clasi3cados un-cementado, muc"os de :m*rica del Norte, laso$eraciones euro$eas & australianas "an o$tado $or la $asta de relleno) Pega!actura tí$icamente com$rende rela'es totales des"idratados con cemento & Ko aglutinante aadido) :gregada se aade a la $asta $ara a$licaciones dondese re%uieren altas resistencias)

Las $rinci$ales 'enta8as o!$aste 3 son?

El 3 "an liítl o ninguna Waier sangrado, sirn$ll!&lng cleYatcring miiie)

J : medida %ue se utili#an rela'es totales, se reducen los $Coblems eliminaci(nsu$er3cie)

J Pega $uede ser QdiseadoQ $ara $ro$orcionar la resistencia re%uerida $aradi!erentes $artes de la mina)

La $rinci$al des'enta8a es el alto coste de utili#aci(n de !actura $asta) Loscostos de ca$ital son altos debido a los re%uerimientos de la $lanta de de-aguade los rela'es 4normalmente mediante 3ltros5 & des$u*s de $re$arar una $astacon una reología o consistencia $articular) Los costos de o$eraci(n son dictadasen gran medida $or los costos de cemento) Grice 4;;5 seala %ue el cementonormalmente re$resenta el F09 del costo de o$eraci(n de un sistema de!actura de $asta)


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El suda!ricano @nstituto o!ining & etallul-g& rebeli(n de las m/%uinas - ELQESC:D DEL :ACEQ EN @NEAM: mecani#aci(n, +n +C:C@N, BZDA: +L@

CA:NSPAC: @ON Z +N@:@NES

ike =e"rsen

No todos los sistemas de $asta se dan cuenta $lenamente las b*A*3ts de[.íSte debido a $roblemas o$erati'os asociados a un diseo inadecuado,ingeniería e im$lementaci(n) De Sou#a et al 42..


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ii)5 Es $re 4erabe tener una serie de secciones de tuberías 'erticales en lugarde una sola secci(n 'ertical) Esto reduce las $resiones de traba8o tubería)

iii)5 Cubos $ueden ser instalados en los e8es $ara reducir los costes deinstalaci(n, aun%ue esto es

generalmente no se $re3ere debido a consideraciones de seguridad)

i')5 $er!oraciones a ni'el de @nter se $ueden utili#ar $ara reducir la longitudtotal de la tubería)

2)2 Pegar Pro$iedades de =lu8o

El


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J La $asta mina tiene $*rdidas $or !ricci(n de tuberías signi3cati'amentem/s altos %ue son sensibles a los cambios relati'amente $e%ueos enrecesi(n) Si el sistema se "a diseado utili#ando una correlaci(n em$íricabasada en datos de ina : o , el sistema no cum$liría con su deber de diseoun $unto im$ortante a considerar es el e!ecto de ci#alla en las $ro$iedades de

la goma) La =igura < ilustra la caída de un $l/stico $roducido utili#ando unes$esante antes & alterar ci#allamiento) ual%uier traba8o de $rueba $ara eldiseo del sistema de distribuci(n de $asta debe lle'arse a cabo utili#andomaterial totalmente !runcido)

2)< El traba8o de $rueba

Se re%uiere un traba8o de $rueba $ara establecer el com$ortamiento del Iu8ode $asta de me#clas) Para las in'estigaciones $reliminares, este traba8o $uedelle'arse a cabo en los laboratorios utili#ando ensa&os de asentamiento,'iscosímetros & $e%ueos bucles de tubería escala) Sin embargo $ara laingeniería 3nal & las es$eci3caciones del sistema, $ruebas de bucle de tuberíadeben lle'arse a cabo en el lugar) Los siguientes $untos deben serconsiderados?

Las $ruebas de bucle de tubería deben lle'arse a cabo en al menos dosdi/metros de tubería, tres es $re!erible, $or lo %ue los e!ectos de desli#amiento

se $ueden cuanti3car) +no de los di/metros de tubería debería ser el tamao$re'isto $ara el sistema de distribuci(n)

La $asta debe ser lo m/s re$resentati'a $osible) Esto inclu&e el muestreo derela'es, el m*todo de $roducci(n 4e7tracci(n de agua de sedimentaci(n o3ltraci(n5, el ti$o & la dosis de Ioculante, cemento K ti$o de aglomerante & ladosis & el estado de ci#allamiento como se mencion( anteriormente)

@dealmente, $ara minimi#ar los e!ectos de degradaci(n de $artículas, una 'e# atra'*s de $ruebas de bucle de tubería debe lle'arse a cabo en lugar de utili#arun sistema de recirculaci(n) Esto es m/s im$ortante $ara la $asta de $artículas

gruesas & me#clas de rela'es-agregados)

aracteri#aci(n reol(gica, las $*rdidas $or !ricci(n & el di/metro de la tubería

Selecci(n


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Los detalles de la caracteri#aci(n reol(gica & la determinaci(n de las $*rdidas$or !ricci(n de tuberías

$ara $egar me#clas son discutidos $or ooke 42..65)

Debido a la naturale#a 'iscosa de $asta de me#clas, la ma&oría de los sistemasde distribuci(n de $asta o$eran en el Iu8o laminar) Esto introduce $roblemas$otenciales asociados con la sedimentaci(n de Iu8o laminar 4oolce, 2..25)Para e'itar el riesgo de sedimentaci(n laminar, la directri# actual es %ue losgradientes de $resi(n de tuberías debe ser su$erior a 2 kPa K m)

2)0 om$onentes Bidr/ulicos

:dem/s de la tubería, un sistema de distribuci(n de $asta tambi*n $uedeincluir los siguientes com$onentes?

i)5 bombas $ara $ro$orcionar energía adicional $ara su$erar las $*rdidas $or!ricci(n de tuberías &, en _ om J casc), @ Gntrol @B caudal uclíU*lGd a latubería (istri(ution)

ombas de $ist(n "idr/ulicas con una $resi(n m/7ima de o$eraci(n de Pase utili#an normalmente)

ii)5 uc"os sistemas tienen un e7ceso de energía graZit& dis$onible & asídisi$adores de energía locali#ados se usan $ara absorber el e7ceso de energía)Esta !unci(n tambi*n se $uede reali#ar utili#ando $e%ueas tuberías c"olce/nima)

iii)5 Los dis$ositi'os de ru$tura de $resi(n $rotegen el om$onente distribuci(ndel e7ceso

$resiones %ue se $uedan generar en condiciones de !alla 6 :n/lisis "idr/ulico

El an/lisis "idr/ulico de un sistema de distribuci(n de $asta im$lica losiguiente?


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i)5 el an/lisis en estado estacionario $ara e%uilibrar las $*rdidas $or !ricci(n detuberías con la cabe#a gra'edad dis$onibles 4m/s la cabe#a de la bomba en sucaso5) El sistema debe estar diseado de tal manera %ue el Qlibre-caídaQ o Iu8ode "olgura condiciones no se $roducen &a %ue esto "ar/ %ue el !racaso detuberías r/$ida 4ooke, 2..5)

ii)5 El an/lisis de las condiciones de Iu8o durante la $uesta en marc"a & $arada)Lo ideal sería %ue las condiciones de Iu8o de "olgura tambi*n deben e'itarsedurante el !uncionamiento en estado no estacionario si es $osible)

iii)5 el an/lisis de Iu8o transitorio $ara establecer adecuados sobre las$restaciones debidas a la $resi(n

e'entos gol$e de ariete)

2)F ec/nico Pi$ing Design

El diseo mec/nico del sistema de tuberías se "ace generalmente de acuerdocon :SE


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< ESC+D@ DE :S ? S@SCE: oulb& AELLEN


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durante el !uncionamiento normal) Durante la !ase de $rueba Yorc la$osibilidad de reiniciar el sistema altera el a$agado retardado !ue in'estigado)$eraci(n $osterior "a demostrado %ue el sistema $uede ser a$agado duranteun m/7imo de < Yee s & a>n así ser reiniciado sin di3cultad)


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se "an instalado $ara $ermitir la e7$ansi(n & contracci(n controlada de lacolumna de e8e)

J La $arte su$erior de la columna de e8e tiene un a$o&o sustancial $aracontrarrestar al al#a

cargas de $resi(n durante condiciones de la'ado de emergencia)


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con una cabe#a di!erencial de 2.. m) ESC+D@ DE :S 2? S@SCE: DEP:SC: Lis"een

H) Descri$ci(n general del sistema

Lis"een mina en @rlanda es una de #inc & $lomo o$eraci(n) Los rela'es deIotaci(n !ueron de$ositados "ist(ricamente en la su$er3cie en un entro deGesti(n de olas 4C=5) ina Lis"een encarg( un sistema de $asta 3 $aracolocar engrosada rela'es de Iotaci(n cementadas subterr/nea como relleno?

J Para obtener asistencia $ara $ermitir la e7tracci(n de $ilares)

J Para reducir el tonela8e en'iado al C= $ara aumentar su 'ida >til)

En octubre de 2..H, el sistema de $asta 3 !ue comisionado en la minaLis"een) +na bomba de $asta se utili#a $ara bombear la $asta cementadaentre ;.. m de < 2.. m de las /reas subterr/neas entre


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lt se sos$ec"a %ue durante la $rueba de traba8ar la $asta no se $rodu8o demanera satis!actoria $ara simular el $roceso de $roducci(n de $asta de $lanta$re'ista como se discute en la Secci(n 2)n e%ui$o de 3ltraci(n node$ende de las características del material)

:ire Scour & al ras del agua

uc"as o$eraciones norteamericanas utili#an una soca'aci(n de aire $ara

lim$iar la tubería de relleno des$u*s de un 'ertido) uc"as de estaso$eraciones tienen una cabe#a de gra'edad su3ciente dis$onible $ara a&udara %ue el aire en la conducci(n de una bre'e me#cla de aire K agua detr/s de la$asta) Las 'elocidades alcan#adas son su3cientes $ara recorrer la tuberíalim$ia)


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Cuberías de distribuci(n de Lis"een ine, sin embargo, tiene un $er3l mu&$lana & la ruta a

muc"os de los reba8es de "ec"o se ele'a $ara el > o tendría *7ito a estas/reas) :un%ue los $roblemas de sedimentaci(n laminar "a signi3cado inclusouna descarga de agua con un cerdo agresi'a no "a desa$arecido $or com$letode la tubería de la $asta $arcialmente establecer cementado, ins$eccionessiguientes !riega aire mostraron %ue en las #onas donde el aire ba8o soca'aci(n'elocidades se $redi8o, mu& $oco retirada del con8unto $arcial se "abía$roducido $asta de cementado)

En la atenci(n adem/s se debe tomar $ara asegurarse de %ue no "a& /reas enlas %ue los ta$ones de aire & agua $ueden ser atra$ados debido al $er3l de latubería) Esto $uede conducir a incidentes $otencialmente $eligrosos como see7$eriment( durante la o$eraci(n)

El uso de una soca'aci(n de aire $ara lim$iar la tubería altera un 'ertido %uese debe "acer con cuidado & la debida consideraci(n debe ser gYen a lageometría de la tubería & las condiciones de !uncionamiento)

:n/lisis Pi$eline & so$orte de tuberías

Se reali#( un an/lisis de tensi(n del sistema de distribuci(n de tuberías &so$ortes utili#ando

el $a%uete de so!tYare aesar @@)

De $articular inter*s !ue el modelado adecuado de las cargas de a$o&o"idr/ulicos en la tubería a$o&a en la larga decadencia) Las cargas deben serconsiderados cuidadosamente $ara asegurarse de %ue el sistema de a$o&o &

@dllc"orS no !ueron diseados sobre)

=lu8o Slack


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Debido a la reología in!erior a lo es$erado, el Iu8o de "olgura se "a $roducidoen el tubo en la $arte su$erior de la decime) Esto "a dado lugar a Qgol$e dearieteQ %ue se $rodu#can) :un%ue los $ulsos de $resi(n en este caso no erane7cesi'os, se destac( la im$ortancia de garanti#ar condiciones de caudal total$ara e'itar este !en(meno) No siem$re es el Qgol$e de arieteQ $roblema

tolerable)ltimo ... m) El an/lisis mostr( %ue el aire soca'aci(nNL+S@NES

Los as$ectos cla'e $ara el diseo de un sistema de distribuci(n de relleno de$asta con *7ito son?

J El com$ortamiento del Iu8o de $asta debe caracteri#arse correctamente)@dealmente esto se "ace mediante la reali#aci(n de $ruebas de bucle de

tubería sitio)

J El sistema de distribuci(n debe estar diseado $ara !uncionar sin Iu8o de"olgura) Esto re%uiere una buena com$rensi(n de la "idr/ulica de tuberías)

AES+EN

Las nue'as tecnologías se consideran de !orma continua durante el mane8o &de$(sito de rela'es) on rela'es es$esados s(lo una !racci(n de agua %ue seutili#a con'encionalmente alcan#a el /rea de dis$osici(n, limitando así

tamaos de instalaciones de retenci(n de agua de la $resa & las /reas a serre"abilitado) El calor tambi*n $uede recu$erarse con circulaci(n de aguadirecto desde el es$esamiento) onsideraciones de 'iabilidad t*cnico-econ(mica est/n a%uí aco$lados a los S'a$$a'aara o$eraciones de mineral de"ierro $or el Luossa'aara-iiruna'aara : 4L:5 Em$resa en el norte deSuecia) Las condiciones locales a%uí !a'orecen la colocaci(n con una ubicaci(nes$esante ele'ada cerca de la #ona de e'acuaci(n)


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Los rela'es es$esados estudiado a%uí tienen tamaos medios de $artículatí$icamente de 2. a .. micras con tamaos m/7imos de "astaa$ro7imadamente 0.. micras) Las sus$ensiones corres$ondientes cubren un/rea intermedia entre me#clas de !orma "omog*nea & "eterog*nea %ue Iu&en)Uarias características de diseo a menudo se arbitrados en t*rminos reol(gicos,es decir, Iu8o "omog*neo) En este caso, estos t*rminos se consideran concierta cautela debido a la notable cantidad de $artículas ma&ores de H. micrasa$ro7imadamente)

El ob8eti'o es !ormar un !ondo $ara las consideraciones de 'iabilidad basado ene7$erimentos de laboratorio & a escala $iloto en tuberías & canales, 8unto conlas mediciones & obser'aciones 'iscosim*tricas $endiente de$osicionales)Di/metros de tuberías cubiertas de la gama a gran escala, "asta .,0 m)

Se encontr( %ue una concentraci(n de s(lidos $or 'olumen dea$ro7imadamente H9 de bombeo caracteri#a la tubería, a%uí se estima %ueen el lado conser'ador con res$ecto a la calidad del $roducto es$esadore%uisito) Los resultados generales de bucle oleoducto !ueron e'aluados ent*rminos de una tensi(n de $ared de la tubería re$resentati'a dea$ro7imadamente 2.. Pa) Los 'alores a$ro7imados de la ing"am tensi(n deIuencia & la 'iscosidad $l/stica se estimaron en 0 Pa & .,.< Pas,res$ecti'amente) Laderas de$osicionales se "an estimado en alrededor del H9$ara $ro$iedades de la $ul$a %ue da una inclinaci(n conce$tualmente inclusosin segregaci(n de $artículas & $r/cticamente sin drena8e del agua)

on una ubicaci(n es$esante ele'ada cerca de la #ona de e'acuaci(n de unnue'o sistema de bombeo de alta $resi(n de a$ro7imadamente . Pa,mientras %ue se e'ita la sus$ensi(n de Iu8o in!erior del es$esador se entregacon una bomba centrí!uga a corta distancia durante los $rimeros aos de!uncionamiento) on el 3n de cum$lir con la soluci(n m/s e3ca# a largo $la#o$ara la distribuci(n de tuberías & colocaci(n, el uso continuado de bombascentrí!ugas en las instalaciones de la serie se considera como los a'ances$untuales de descarga durante la 'ida >til de 2. aos)

El rendimiento de una bomba centrí!uga se 'e a!ectada al mane8ar lodosaltamente concentrados %ue se muestra como la reducci(n de las cur'as de lacabe#a & el uso e3ciente del agua clara) Se encontr( %ue las reducciones


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m/7imas en la cabe#a & la e3ciencia !ueron a$ro7imadamente . & 09,res$ecti'amente, cuando se o$era a la 'elocidad de Iu8o de diseo, ÈP, enla me8or regi(n e3ciencia) : di!erencia de los Iuidos neYtonianos, unatendencia di'ergente a $artir de la cur'a de la cabe#a del agua $ara disminuirlas tasas de Iu8o a 'eces "a sido re$ortado $or deba8o de a$ro7imadamente

.)0ÈP $ara lodos %ue muestran un com$ortamiento neYtoniano altamenteno) Se discuten di'ersos mecanismos relacionados con la tendencia di'ergente)El re%uisito de $resi(n del lado de succi(n se cum$le normalmente con un granmargen $ara una bomba de Iu8o in!erior del es$esador) Se obser'( en unainstalaci(n est/ndar de c(mo una bomba %ue !unciona a .)0ÈP ba8o unes$esante no mostr( tendencias cabe#a inestables $ara una sus$ensi(n derela'es con un límite el/stico de casi 2.. Pa) Sin embargo, las bombas deinstalacion serie se deben arreglar con m/rgenes su3cientes $ara un ma&orlado de succi(n re%uisito de $resi(n)

Palabras cla'e? Aela'es de lodos, mu& concentrado, de com$ortamiento noneYtoniano, el rendimiento de la bomba centrí!uga, rela'es condicionesde$osicionales)

ntroducci(n

E7iste un creciente inter*s en todo el mundo en el tratamiento &

trans!ormaci(n de los $roductos residuales de grano 3no 4QcolasQ5 de $lantasde bene3cio mineral limitar los 'ol>menes %ue se mane8an & reducir lostamaos de tran%ues de rela'es) La 'iabilidad econ(mica de un alto grado derela'es engrosamiento est/ determinada $or el im$acto a largo $la#o en el/rea de dis$osici(n) La dis$onibilidad de agua $uede ser un tema crítico en#onas /ridas o semi/ridas donde el agua e7$uesta en el /rea de dis$osici(n se$ierde en gran medida a tra'*s de la e'a$oraci(n) En las regiones /rticas &sub-/rticas calor de recu$eraci(n con la circulaci(n del agua a tra'*s de unr/$ido engrosamiento $uede me8orar la e3cacia energ*tica en la $lanta de$rocesamiento de minerales)

El costo reducido $ara las $resas, ta$onado & de'ol'er el bombeo de agua$uede ser considerable durante la 'ida >til de la mina) tra $reocu$aci(n es laseguridad de $resas, algunas de rela'es !allas e incidentes re$ortados $resa$uede estar relacionado con grandes cantidades de agua en el /rea dedis$osici(n


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ane8o de rela'es con'encionales & engrosadas

La sus$ensi(n de rela'es se descarga de !orma con'encional con una cantidadconsiderable de agua de $roceso en un estan%ue de sedimentaci(n, la 3gura

En laderas generales est/n $or deba8o de .,09 en el /rea de dis$osici(n) La

ma&or $arte del agua de $roceso se recu$era entonces a $artir de un segundoestan%ue 4estan%ue clari3caci(n5 & de'uel'e al $roceso) La concentraci(n des(lidos es a menudo mu& $or deba8o de 209 en 'olumen 40.9 en masa5 conun $otencial de segregaci(n des$u*s de la de$osici(n, es decir, clasi3caci(n"idr/ulica de $artículas en el estan%ue de sedimentaci(n)

on un sistema de colas %ue inclu&e un es$esante %ue $roduce un Iu8o in!erioraltamente concentrado es$esante se $uede colocar cerca el concentrador o enel /rea de dis$osici(n) En terreno $lano los rela'es es$esados se descarga

desde una ram$a arti3cial o una torre !ormando una cresta o cono) Puede ser!a'orable $ara locali#ar el es$esante cerca de la #ona de eliminaci(n cuando lade$osici(n se lle'a a cabo a lo largo de un lado de la colina o $or un 'alle, la=igura 2)

on una ubicaci(n ele'ada del es$esante cerca del /rea de dis$osici(n debombeo solamente corta distancia de sus$ensi(n es$esada se re%uiereinicialmente) on un sistema de colas es$esado "asta un ;.9 del agua se$uede reciclar directamente desde el desbordamiento del es$esante) Lasconcentraciones de s(lidos en 'olumen, , en general, deben estar mu& $orencima de H.9 $ara lograr $ro$iedades de la $ul$a %ue da una $endienteconce$tualmente incluso de rela'es de$ositados de 2-H9 sin segregaci(n de$artículas & $r/cticamente sin drena8e del agua)


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La relaci(n de densidad de la sus$ensi(n se relaciona con de la siguientemanera?

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