Diseño de depósitos de relaves filtrados

Abstract

La presente Tesis consiste principalmente en definir todo el proceso que involucra el diseño y construcción de un depósito de relaves filtrados, desde la obtención del relave, pasando por el tipo de transporte, trabajabilidad, hasta la geometría final, incluyendo el proceso de compactación de los relaves filtrados. Para realizar dichos estudios, en el desarrollo de la tesis se han desarrollado cinco capítulos, los cuales se describen a continuación: • Capítulo I: Se detalla el estado del arte de la disposición de los relaves, como fue desarrollándose la forma de obtención con respecto a la tecnología de uso, y de qué manera se ha llegado en la actualidad a contar con tecnología de punta para poder producir los relaves con humedades de hasta 13% como máximo. Además, se presenta un resumen de la implementación de la tecnología de relaves filtrados en algunas unidades mineras en el Perú, incluyendo los casos analizados en la presente tesis. • Capitulo II: Se describe el marco teórico en el cual se basa todo el proceso de diseño, indicando la tipología de los depósitos de relaves en nuestro medio, para luego indicar el sistema de filtración de acuerdo a las características (tanto de capital y de operación) que cada unidad minera implementará para cada caso. Además, se revisa la teoría de la estabilidad de las presas de relaves, teniendo en cuenta las causas de estabilidad en todas las etapas, es decir inicio-operación-cierre. Por último, se describirá los casos a analizar en esta tesis, los cuales son: • Caso 1: Depósito en zona de sierra - Depósito de relaves filtrados Ramahuayco, zona de la sierra central, en la provincia de Ayacucho, el cual tiene la característica de ser un material mezclado como relave filtrado y material de cantera (tipo grava arcillosa-limosa), el cual da como resultado un material tipo arena limosa, con una humedad promedio de 12% colocado en el depósito. • Caso 2: Depósito en zona de costa - Depósito de relaves filtrados Pahuaypite 2, ubicado en la zona de la costa, en la provincia de lea. Este depósito de relaves consta de relaves filtrados provenientes de la planta de filtrados con una humedad promedio de 13%, el cual será colocado en las plataformas de secado por un espacio de 3 - 5 días, para que alcance la humedad promedio de 7% +/-2% y con ello ser compactadas. Estos dos depósitos a la fecha están en operación y construcción progresiva, en las dos unidades mineras distintas, y se irán describiendo durante el desarrollo de la tesis. • Capitulo III: En este capítulo se describirán los criterios de diseño y operación de cada caso, en el cual se indicarán los parámetros utilizados, las estructuras con las que cuenta cada depósito, descripción de cada estructura: diques de arranque, depósitos de almacenamiento, estructuras de contingencias, sistema de monitoreo de los depósitos. Además, se describe el proceso desde la obtención del relave filtrado en planta, la forma de transporte hasta las zonas de secado y/o mezcla, el proceso de conformación de los relaves filtrados y los parámetros índice de control ante el proceso de compactación. • Capitulo IV: Capítulo basado en el diseño propio de los depósitos de relaves filtrados, en base a los criterios descritos en el capítulo III; además, se dan alcances de los factores de sitio de cada caso, partiendo desde la geología, topografía, hidrología, investigaciones geotécnicas, peligro sísmico, datos de operación de cada unidad minera (tasas de producción}, parámetros de factores de seguridad con respecto a la estabilidad de cada depósito, etc. En los criterios de diseño se consideran los datos de operación de acuerdo a la producción nominal de cada unidad minera, luego se indica cómo se enfoca la estabilidad de los depósitos ya sea a corto y a largo plazo, basándose en el estudio de peligro sísmico realizado para cada caso y para definir la aceleración de diseño. Luego se definen los parámetros geotécnicos de los materiales utilizados en el diseño y se dan los criterios para el control del nivel freático para ambos casos. A continuación, se definen las características de las condiciones de la cimentación de cada estructura que se proyectará. Con todos los datos necesarios se realizan los modelos geotécnicos para cada caso y con ello se realizarán los análisis de estabilidad física y los análisis de filtraciones. Además, se incluye un comparativo entre estos dos casos analizados con respecto a las condiciones de lugar, clima, emplazamiento y el proceso de compactación con respecto a un metro cúbico de relave compactado. • Capítulo V: se presentan las conclusiones y recomendaciones derivadas del desarrollo del tema de estudio, que puedan servir de base a futuros estudios sobre esta materia. Como parte del estudio se presentan los anexos que ilustran lo siguiente: ensayos geotécnicos realizados a los relaves filtrados, materiales utilizados en el diseño, planos de diseño y de construcción, análisis de estabilidad de los diseños realizados y álbum fotográfico de los depósitos de relaves que se vienen construyendo actualmente.