POZAS DE LIXIVIACION

INTRODUCCION La lixiviación es un proceso por el cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido. Ambas fases entran en contacto íntimo y el soluto o los solutos pueden difundirse desde el sólido a la fase líquida, lo que produce una separación de los componentes originales del sólido.

Es también el proceso que se usa en la metalurgia, para trabajar los minerales principalmente oxidados. Desde un tiempo a esta parte se realiza la lixiviación de minerales sulfurados de cobre mediante procesos de lixiviación bacteriana.

En el caso de la lixiviación de los minerales de oro (oxidos) el diseño de los pads son de acuerdo a la morfología de la zona, de acuerdo a esto estaremos iniciando los detalles para la selección del tipo de Pad, ya sea pad reutilizable, expandible o el caso de lixiviación tipo valle (caso de Pierina).

Lixiviación Hidrometalúrgica

Este proceso está relacionado con la disolución química de las materias primas que se tratan para formar soluciones que contengan metales que han de recuperarse. Este proceso de lixiviación de elementos deseado se realiza de forma selectiva, para poder separarlos del resto de materiales no deseados, los cuales quedan como residuos insolubles.

1. GENERALIDADES Y EJEMPLO¿Donde se usa?Depósitos pequeños y superficiales, o depósitos grandes con bajo grado y diseminados

VentajasSimplicidadMenor costo de capital y OperativoMenor tiempo para inicio (starp-up)

Desventajas Actualmente, menor porcentaje de recuperación que otros métodos

Componentes

Fuente Mineral Preparación de Mineral (chancado, aglomerado químico). Fino-permeabilidad Plataforma de lixiviación y Pila Sistema de Riego Pozas o sistemas de contención de Solución Recuperación de Oro Solución Barren

Determinación de parámetros de diseño

Propiedades Físicas Resistencia cortante Integridad de la Geo membrana Permeabilidad de capa de drenaje o mineral Permeabilidad de revestimiento de suelo (Soil liner)

Proyecto: Comarsa informe de diseño

Comarsa es un complejo minero polimetálico que produce concentrados de Oro, Cobre, zinc, molibdeno, y como subproductos concentrados de plata y plomo. La mina se encuentra localizada en la Cordillera Oeste del Norte del Peru, en el Pasaje Pampa Larco del distrito de Angasmarca provincia de Santiago de Chuco, región La Libertad

Poza de lixiviación

La poza de lixiviación será construido en un área donde no existe actualmente ninguna instalación minera, será llevado a cabo con un tipo de relleno en valle y tendrá una capacidad última de 22.5 millones de toneladas métricas para almacenar mineral ROM hasta una cota de 3 525 msnm.

Por debajo de la poza se construirá un sistema de sub-drenaje consistente en una red de tuberías de HDPE de pared doble laterales y principales de 150 y 300 mm de diámetro respectivamente, las cuales colectarán, transportarán y evacuarán los flujos subterráneos provenientes de las partes altas de la quebrada Cochavara.

Poza de Grandes eventos

La poza de grandes eventos ha sido dimensionada a partir del balance hidrológico realizado por Vector. Esta poza tendrá una capacidad neta de 40,200 m3, llevará un sistema de revestimiento simple y un vertedero de emergencia.

Los flujos de grandes eventos serán manejados por las dos pozas, que en conjunto tienen una capacidad de 68,400 m3. La capacidad de almacenamiento del sistema permite el manejo de los flujos hasta el tercer año de operación del pad, más allá del cual se tendrá que implementar una planta de tratamiento de agua de purga, ampliar la capacidad de la poza de grandes eventos, o construir una nueva poza.

2. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA POZAS DE LIXIVIACION.

2.1. ELIMINACIÓN DE TOP SOIL Y MATERIAL INADECUADO.

Constituido por el tipo de suelo con material orgánico, contaminado e inapropiado para la construcción.

2.2. PREPARACIÓN DE LA SUBRASANTE (REMOCIÓN Y EXCAVACIÓN)

Según lo que indique el diseño se realizaran cortes y relleno (30cm compactado con material de cantera) hasta alcanzar la pendiente ideal de la subrasante (3-2.5v:1h)

Se realiza los cortes

Relleno compactado con material de cantera

Supervisión de la compactación , con densímetro

2.3. CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA DE DRENAJESirven para drenar y evacuar aguas subterráneas.

Zanja

Geotextil

2.4. COLOCACIÓN DE CAPA BAJA DE PERMEABILIDAD.

Luego de haber colocado el relleno y el sistema de drenaje, se coloca una capa de arcilla compactada (soil liner) de 30cm de espesor, se debe evitar la presencia de rocas grandes y angulosas.

Transporte y colocación de la arcilla

Compactacion(Soil Liner)

2.5. INSTALACIONES DE LOS REVESTIMIENTOS

Colocación de una capa de geotextil Geomembrana VFDPE (polietileno muy flexible) Una capa de drenaje de geonet, que permite la recuperación de solución entre capas,

compuesta de un red HDPE,y ambas caras cubiertas de geotextil. 2 capas de geomembranas de HDPE de 1.5mm(polietileno de alta densidad) 2 LCRS entre las capas de geomembranas, los LCRS son sistemas de colección y

recuperación de fugas.

Instalación del geo textil

Resultado final

2.6. CREACIÓN DE UNA ESTRUCTURA DE REBOSE (SPILLWAY), CON DESCARGA A LOS POZAS MENORES.

3. DETERMINACION DE LOS PARAMETROS DE DISEÑO

Para el diseño de pozos de lixiviación se debe tener en cuenta los siguientes parámetros:

3.1. Caracterizaciones estructurales

Propiedades Físicas

Resistencia Cortante

Integridad de la geomembrana

Permeabilidad de la capa de drenaje o mineral

Permeabilidad de revestimiento de suelo (soil liner)

3.2. Caracterización física del sitio

Identifica elementos ambientales presentes en el sitio susceptibles de afectación:

Aspectos climáticos

Aspectos edafológicos

Aspectos geotécnicos

Aspectos hidrológicos

Vida Silvestre

3.3. Evaluación de la intensidad de los riesgos

Para asegurar la estabilidad de la obra durante el proyecto, construcción y operación

del patio, se deben considerar las intensidades relativas de riesgo por:

Capacidad de carga del terreno de cimentación

Estabilidad de taludes de los pozos

Asentamientos diferenciales en los pozos

Rotura del recubrimiento

Erosión en la superficie de los pozos por efecto de las lluvias, y

Derrames de lixiviados por efecto de tormentas

3.4. Criterios de obra

Debe asegurarse:

La capacidad de soporte y almacenamiento del sitio seleccionado

La impermeabilización del sitio, así como la conservación de la capacidad de

drenaje natural de la zona

La estabilidad del patio conforme a criterios de matriz de riesgos

La hidrología superficial del sitio (el proyecto debe establecer canales de desvío y

de descarga, diques, pozos, etc. para evitar derrames)

La impermeabilización sintética de los pozos

Circuito cerrado del sistema de lixiviación

Debe contar con:

Sistema de detección y control de fugas y/o derrames de las soluciones

Sistema de mitigación de emisiones

Cerco de protección perimetral para la fauna silvestre

Sistemas para ahuyentar la presencia de aves en las piletas de solución con cianuro

Fuentes alternas de agua fresca para consumo de fauna

3.5. Criterios de construcción-operación

Especificaciones para:

Garantizar la estabilidad de la obra sin filtraciones

Asegurar el correcto funcionamiento hidráulico de las instalaciones

Evitar la formación de ácido cianhídrico, al mantener la solución de cianuro a un pH

≥ 10.5

Monitorear áreas de circulación del sistema y cuerpos de agua superficiales y

subterráneos

4. EJEMPLO DE APLICACIÓN

4.1. DESCRIPCION GENERAL DEL PROCESO

Realiza la explotación a tajo abierto del material con contenidos de oro y plata, acarreándose este hasta los pads de Lixiviación, pasando a la etapa de Lixiviación en Pilas en donde se obtiene la solución Rica, la cual es almacenada temporalmente en unas pozas especialmente recubiertas con geomembranas, esta solución contiene concentraciones de oro de 1 a 3 gr / m3, esta solución luego pasa a la etapa de Recuperación donde se usa el método Merril Crowe el cual consiste en la precipitación oro a partir de la solución Rica con polvo de zinc, luego pasa a la etapa de Fundición del precipitado obteniéndose como producto final las barras DORE con un contenido aproximado de 70% de oro y 30% de plata Actualmente la fundición se realiza en las instalaciones de la planta Yanacocha. Reemplazando a la fundición de Carachugo para este fin.

En la etapa de lixiviación las operaciones de Carachugo, Maqui-Maqui, Yanacocha y La Quinua emplean una solución de cianuro de sodio de 50 ppm aproximadamente como cianuro libre, que se aplica a través de sistemas de tuberías por goteo con un ratio de 10 litros por hora

4.2. COMPONENTES DE CARACHUGO

1. Pila de Lixiviación (217 Ha)2. Tuberías de Colección y Transferencia de Soluciones

(Transferir la solución hacia pozas)3. Poza de Operaciones

19 000m3 - 1Ha - Pend Lateral 3:1 Un sistema de colección de subdrenajes consistente en tuberías perforadas Una capa de material arcilloso de 300mm. (Soil Liner) con una permeabilidad

menor a 1x10-6 cm/seg Una capa de geotextil de 6 onzas Una geomembrana con una permeabilidad efectiva menor de 10-11cm/seg. Una capa de drenaje de geonet 2 Capas de geomembranas de HDPE 2 LCRS (Landing Craft Rubber Small) entre las capas de geomembranas La poza esta provista de una estructura de rebose (spillway) hacia la poza de

menores eventos 1 4. Poza de Menores Eventos Nº 1

41 000m3 - 1.5ha - pendiente lateral 3:1 -capas impermeables Un sistema de colección de subdrenajes consistente en tuberías perforadas Una capa de material arcilloso de 300mm. (Soil Liner) con una permeabilidad

menor a 1x10-6cm/seg Una capa de geotextil de 6 onzas Una geomembrana con una permeabilidad efectiva menor de1x10-11 cm/seg. Una capa de drenaje de geonet 2 Capas de geomembranas de HDPE 2 LCRS entre las capas de geomembranas La poza esta provista de un spillway (rebose) con descarga a la poza de menores

eventos 2

5. Poza de Menores Eventos Nº 2 37 000 m3 - 4ha - pend. Lateral 2:1 - talud 3:1 Un sistema de colección de subdrenajes consistente en tuberías perforadas Una capa de material arcilloso de 300mm. llamado Soil Liner con una

permeabilidad menor a 1x10 -6 cm/seg Una capa de geotextil de 6 onzas Una geomembrana con una permeabilidad efectiva menor de 1x10 -11 cm/seg. Una capa de drenaje de geonet. Capas de geomembranas de HDPE.

2 LCRS entre las capas de geomembranas.

4.3. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA EXCEDENTE EWTP

Para realizar la descarga del efluente al medio ambiente, el exceso de agua en el proceso es tratada en las plantas EWTP y luego descargadas al medio ambiente en el punto de descarga denominado (DCP1)

El proceso de la EWTP utiliza el método de clorinación alcalina, el cloro detoxifica el cianuro, la adición de sulfhidrato de sodio permite remover los metales y precipitarlos como sulfuros, cloruro férrico y el floculante tiene como finalidad la separación sólido líquido en el reactor clarificador reteniendo los sólidos, los cuales son enviados a la Pila de Lixiviación.

4.4. POZA DE AMORTIGUAMIENTO (BUFFER POND)

El objetivo de esta poza es lograr una mezcla uniforme de las descargas mencionadas antes de ser descargadas al medio cumpla con los estándares de calidad de agua establecidos, todo el tiempo.

4.5. COMPONENTES DE MAQUI-MAQUI1. Pila de Lixiviación2. Tuberías de Colección de Soluciones y Canales de Transferencia3. Poza de Operaciones4. Poza de Menores Eventos5. Poza de Tormentas

4.6. COMPONENTES DE CERRO YANACOCHA1. Pila de Lixiviación2. Tuberías de Colección de Solución y Canales de Transferencias3. Poza de Operaciones4. Poza de Menores Eventos5. Poza de Operaciones Sur Etapa 66. Poza de Operaciones Norte Etapa 67. Poza de Tormentas8. Poza de Agua Cruda9. Planta de Tratamiento de Agua Excedente

4.7. COMPONENTES DE LA QUINUA

1. Pila de Lixiviación2. Tuberías de Colección de Soluciones y Canales de Transferencias

3. Poza de Operaciones4. Poza de Menores Eventos