VOLCAN Relleno Hidraulico

7/27/2019 VOLCAN Relleno Hidraulico

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SISTEMA DE RELLENO HIDRULICO MINA CERRO DE PASCO


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SISTEMA DE RELLENO HIDRAULICO MINA CERRO DE PASCO

CAPITULO I

INFRAESTRUCTURA Y SISTEMA DEL RELLENO HIDRAULICO EN LA MINA

1. DEFINICIONES

1.1. Relleno Hidrulico1.2. Consideraciones tericas para su aplicacin1.3. Factores favorables del Relleno Hidrulico1.4. Factores desfavorables

2. SISTEMA DEL RELLENO HIDRAULICO

2.1. Planta de Relleno Hidrulico2.1.1. Automatizacin de la planta (pantalla creada en el Serv. Plant Scape)2.1.2. Cmara de Bombas2.1.3. Descarga de cemento2.1.4. Nido de Hidrociclones2.1.5. Tablero Electrnico2.1.6. Silos de acumulacin de cemento

2 1 7 Si i d li d


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2. PROPIEDADES QUIMICAS DEL RELAVE

2.1. pH2.2. Anlisis mineragrafico2.3. Caractersticas del agua2.4. Elementos constituyentes del relave

3. PROPIEDADES MECANICAS

3.1. Capacidad Portante3.2. Resistencia al corte3.3. Resistencia a la compresin

4. ENSAYOS DE CLASIFICACION Y PROPIEDADES DE RELAVE

CAPITULO III

RELLENO HIDRAULICO A MEDIANO Y LARGO PLAZO

1. Capacidad actual de la Planta de Relleno2. Estadsticas de Relleno Hidrulico

2.1. Produccin y Eficiencia del Relleno Hidrulico2.2. Costos del Relleno Hidrulico

2.2.1. Costo unitario del relave enviado a mina2 2 2 C d l ll d d l b


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RESUMEN EJECUTIVO

La Unidad Econmica Administrativa de Cerro de Pasco, est ubicada geogrficamente enla regin central del territorio peruano y polticamente en los distritos de Chaupimarca,Yanacancha y Simn Bolivar de la Provincia y Departamento de Pasco, dista por carretera130 Km. desde la Oroya y 310 km. Desde Lima.

Desde el punto de vista ambiental la influencia de la actividad minera alcanza un rea de780 Ha., ecolgicamente sensible.

Volcan Compaa Minera S.A.A., se ubica en un lugar expectante dentro de la mineraperuana y economa nacional, por su alto volumen de produccin y contenidos metlicoscompetitivos en el mercado internacional.

Los minerales provenientes de Cerro de Pasco tanto de la mina subterrnea como del TajoRaul Rojas se procesan en la Planta Concentradora, cuyos desechos son los relaves. Asimismo, el desmonte proveniente del desbroce del tajo es acumulado en los botaderos

(stock pile).Desde los primeros aos de operacin de la mina subterrnea, los relaves se handepositado en forma natural en el depsito de Quiulacocha, cesando en 1992 por colmatacion de la misma. A partir de esta fecha, la Empresa Centromin ahora VolcanCompaa Minera, considerando de prioridad la preservacin del medio ambiente, inici laconstruccin de un nuevo depsito de relaves ubicado en el paraje de Ocroyoc, presa en laque actualmente se depositan el relave. La empresa como parte de la Implementacin delSistema de Gestin Ambiental ISO 14001, tiene el compromiso de continuar desarrollando laj i d d j i bi l


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CAPITULO I

INFRAESTRUCTURA Y SISTEMA DEL RELLENO HIDRAULICO EN LA MINA

1. DEFINICIONES

1.1. Relleno Hidrulico

El trmino de relleno hidrulico se debe al transporte de slidos mezclados en un lquidocualquiera que adquiere propiedades hidrulicas. La operacin consiste en captar losrelaves de la planta concentradora, clasificarlos de acuerdo al tamao de las partculas loscuales deben poseer ciertas caractersticas que permitan su transporte en suspensin comopulpas a travs de una red tuberas hasta los espacios vacos de las laboresEste informe expresa todo el proceso del relleno Hidrulico desde su captacin en plantaconcentradora, clasificacin, transporte y deposicin en las reas vacas dejadas por la deexplotacin minera.El Relleno Hidrulico en la mina Lourdes de Cerro de Pasco, es una mezcla de relave-aguao relave-agua-cemento. Esta mezcla es transportada por gravedad a travs de tuberas de4 de dimetro, obteniendo su presin por diferencias de cotas. Los espacios explotados secubren en un 85% a 90%, lo cual permite sostener la mina, mitigar el polvo, gases eincendios.

1.2. Consideraciones tericas para su aplicacin


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- Fugas en las tuberas por desgaste de las mismas, o en las conexiones de tuberasmal aseguradas.- Posibles fugas de relleno hidrulico por rotura del yute de retencin o rotura de lospuntales de soporte de barreras.- Cuando el relleno empleado es relave y esta parcialmente rellenado, la oxidacineleva la temperatura y produce el desprendimiento de SO 2.- El mantenimiento de las bombas y red de tuberas, requiere de personal capacitado.

2. SISTEMA DEL RELLENO HIDRAULICO

2.1. Planta de Relleno HidrulicoVer grafico ANEXO N 01 Diagrama de Flujo de Planta de Relleno

2.1.1. Automatizacin de la planta (pantalla creada en el Serv. Plant Scape)

La planta de Relleno Hidrulico fue construida en el ao 1982, a travs de los aos se ha idomejorando es as que el ao 2000 se decide automatizar la planta de Relleno Hidrulico,este proyecto estuvo a cargo de los Ing. J. Jara, R. Bojorquez y E. Ricaldi y la ejecucin acargo de la empresa CEYESA.Objetivos


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2.1.2. Cmara de Bombas

Se cuenta con 4 bombas centrifugas, Gadner Denver de 6 x 8 de 1400 GPM. Para elrelleno de labores en mina se trabajan 1 o 2 lneas simultneamente, por ende trabajan 2 o3 bombas al mismo tiempo quedando una de ellas en stand by.El relave proveniente de planta concentradora, es conducido por un canal de madera estaes captada por las bombas e impulsadas al nido de hidrociclones donde se produce laseparacin. El over flow regresa al circuito de transporte de relave que va a Ocroyoc.Cuando no funciona la planta de relleno el relave sigue su curso a Ocroyoc a travs de unatubera de 19 de dimetro. Se cuenta con una bomba Vertical Galigher, cuya funcin es la de bombear el relave y aguaproveniente de las fugas y refrigeracin o rebose de las pozas de captacin de relave, comotambin posibles escapes de relave que pudieran tener las bombas. El flujo es enviadonuevamente al canal de relave

2.1.3. Descarga de cementoEl cemento empleado en el relleno hidrulico es descargado en una estacin junto a laCmara de Bombas, el cemento proviene de la Fabrica Condorcocha Cemento Andinoa travs de camiones contenedores. La descarga se hace con presin de aire comprimidoque a la vez es controlado por un manmetro, cuya presin adecuada para descargar elcemento debe estar entre 25 a 30 PSI. El transporte de cemento de la estacin se realiza atravs de una tubera de fierro de 4 de hasta los silos (2) de acumulacin de cemento de

d d d d l l b d l l d ll


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2.1.5. Tablero ElectrnicoEl tablero electrnico computarizado ha sido instalado en la cabina central de la Planta deRelleno, en ella se registra el tiempo de relleno, volumen de carga enviado a mina, tonelajede relave y cemento, presin de carga a los hidrociclones, sistemas de alarmas, densidades,flujos, grficas, tendencias, entre otros.


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2.1.7. Sistema mecnico de alimento de cemento

La planta de relleno cuenta en caso de emergencia, con un sistema mecnico (Tornillo sinfin) de alimentacin de cemento, el cual esta graduado para abastecer cemento para unamezcla de 1:6 o 1:30. cuanta con un pequeo depsito de cemento de 50 ton de capacidad.


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El cemento dosificado es transportado mediante una faja al tanque mezclador. En el trayectola faja pasa por una balanza electrnica cuyo tonelaje es registrado en la computadora.

2.1.10. Tanque distribuidor


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Lnea 04, para el relleno en:Zona 2 Nv. 1200 piso 08 Colas XN, piso 09 XCZona 3 Nv. 1400 piso 09. 18, 24 y 28 XNLnea 05, para el relleno en:Zona 6 Nv. 600 piso 01 y 10 CNB, Nv. 800 piso 09 y 18 CNB

2.2. Relleno Hidrulico en la Mina

reas AbiertasEn la mina existen innumerables reas abiertas en abandono, estas reas son generadorasde gases, aguas acidas, altas temperaturas, desequilibrios en el macizo rocoso a falta desostenimiento.Estas reas abiertas son apropiadas para ser rellenadas y de esta manera evitar lascondiciones mencionadas lneas arriba. Se esta identificando las mismas previacoordinacin con Geologa e Ingeniera dado el visto bueno se procede a rellenar.

2.2.1. Estndares y procedimientos de trabajo seguro (PETS)


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CAPITULO II

CARACTERISTICAS DEL RELAVE

1. PROPIEDADES FISICAS DEL RELAVE

1.1. Forma, tamao y dureza

Los minerales que conforman el relave se presentan con formas angulosas, sub angulosas ysub redondeadas. Predominan las partculas sub redondeadas esto ocasionara problemasde abrasin en las tuberas de transporte de slidos, el tamao varia en un rango de 25 a400 micrones y la dureza varia de 3.5 a 6.5 en la escala de dureza de Mohs.

1.2. Coeficiente de Uniformidad

El coeficiente de uniformidad del material de relleno, est directamente en funcin de sugranulometra; se define como la razn del dimetro de la partcula ms grande que seencuentra en el 60% de la fraccin negativa acumulada del material, al dimetro de lapartcula de tamao presente en el 10 % de la fraccin negativa acumulada del mismo


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Razn de poros realNo se mide directamente sino que se calcula en base a otros datos.

1)1( RH d

Gee = 0.81

e : Razn de poros realGe : Gravedad especifica de los slidosD : Densidad relativa del rellenoRH : Relacin de humedad

rellenoel en solidosde Pesorellenoel enaguade Peso

RH

El volumen de los poros para cada tipo de material vara entre un mnimo y un mximo; sedetermina experimentalmente.

Razn de poros mximoPara determinar la razn de poros mximo, se emplea en el experimento una muestra derelleno en un estado completamente seco. Cuando emax , la densidad relativa del relleno sehace mnimo.


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El material de relleno adquiere su estado mas compacto cuando alcanza su mayor densidadal reducir al mnimo el volumen ocupado por sus poros. Por tanto para conocer la razn deporos mnimo es necesario determinar una densidad mxima.

1)1(ma x

min RH d Ge

e = 0.41

Para determinar el d max se hace uso del equipo llamado COMPACTADOR PROCTOR.Procedimiento del experimento:

- Se empalma dos piezas como el del dibujo.- Se llena aproximadamente una tercera parte del molde con la muestra del

relleno.- Se coloca el cilindro del martllete sobre la superficie de la muestra y levantando

el martillo hasta el tope se le deja caer 25 veces.- Se llena el segundo tercio del molde y se le vuelve a golpear 25 veces e

igualmente con el tercer tercio.- Se desengancha la pieza superior del molde y se corta el relleno al ras con una

hoja afilada.- Se pesa la pieza inferior del molde con el relleno y como se conoce el peso del

molde vaco, se calcula el peso neto del relleno compactado.


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dm3/kg Cal/k CST

0 999.07 1.00013 1.00762 1.7904 1000.00 1.00000 1.00453 1.5708 999.88 1.00012 1.00236 1.390

10 999.73 1.00027 1.00153 1.31015 999.13 1.00087 1.00000 1.140

20 998.23 1.00177 0.99907 1.01025 998.07 1.00293 0.99852 0.89630 995.67 1.00434 0.99825 0.804

1.6. Compacidad relativa

Se llama as al comportamiento mecnico del relleno, es el grado de acomodo de laspartculas del relave, es un equivalente de las caractersticas de consolidacin.En un relave muy compacto, las partculas slidas que lo constituyen tienen un alto grado deacomodo y la capacidad de deformacin bajo carga del relave es pequeaSe determina mediante la expresin emprica matemtica de TERZAGHI:

)( ma x ee


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Los otros sulfuros comunes en los relaves de la planta de flotacin como la pirita, tienen unproceso de oxidacin muy lento, para que sus emisiones de gases tengan influencia duranteel ciclo de minado.

2.1. pHEl pH del relave general esta alrededor de 11.65, con la adicin de cemento este valor llegaa los 12.00, el cual indica una alcalinidad adecuada para el control de aguas acidas, por loque es necesario mantener estos valores.

2.2. Anlisis mineragraficoSe realizo el anlisis en laboratorio con microscopio de minerales opacos. Se determino laexistencia de los siguientes minerales por luz reflejada.

Ganga , es el 70% de la muestra total, se presenta partculas con tamao quevaria entre 25 400 micrones (0.025 mm 0.400 mm), presentan bordes sub-

redondeadas en su mayoria y algunos bordes rectos, efecto de su sistema decristalizacin . El mayor porcentaje es slice, seguido por carbonatos. Pirita, abarca el 20% de la muestra tiene formas angulosas, con tamaos

predominantes entre 50 150 micrones (0.050 mm 0.150 mm), la dureza segnla escala de Mohs es de 3.5 4.0

Calcopirita , se presenta en un 7% de la muestra, tienen formas angulosas o subangulosas con tamaos predominantes entre 25 100 micrones (0.025 mm


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2.3. Caractersticas del agua

Para el relleno hidrulico de la mina, se enva en promedio 110 GPM de agua, lo cual formaparte de la pulpa proveniente del mismo relave de la planta concentradora. El pH del aguaesta en dentro de 10 12.

2.4. Elementos constituyentes del relave

ELEMENTO Gr/tonCu 0.72Pb 0.64Zn 1.71Fe 0.23 As 0.01

Cianuro 0.14

3. PROPIEDADES MECANICAS


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MEZCLA 1:6

MUESTRAS DIAMETROcm AREA

cm2RESISTENCIA kg/cm2

7 das 14 das 28 dasMUESTRA 01 15.24 182.4 52.1 79.9 100.0MUESTRA 02 15.24 182.4 75.4 81.7 96.7MUESTRA 03 15.24 182.4 74.8 80.1 96.3MUESTRA 04 15.24 182.4 34.6 68.8 81.4MUESTRA 05 15.24 182.4 44.8 78.3 86.8

ENSAYO RESISTENCIA A LA COMPRESION MEZCLA 1:6

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

7 dias 14 dias 28 dias

k g / c m 2


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ENSAYO RESISTENCIA A LA COMPRESION MEZCLA 1:30

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

7 dias 14 dias 28 dias

k g / c m 2

M UESTRA 01 M UESTRA 02 M UESTRA 03 M UESTRA 04 M UESTRA 05


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CAPITULO III

RELLENO HIDRAULICO A MEDIANO Y LARGO PLAZO

1. Capacidad actual de la Planta de Relleno

CANTIDAD DE RELAVE DISPONIBLE

Tratamiento de Planta Concentradora 12000 ton/daConcentrado recuperado Pb y Zn 1023 ton/daRelave 10977 ton/da

Relave cicloneado enviado mina 21001440ton/dam3 de pulpa/da

Porcentaje de relave enviado a mina 19.13 %Relave enviado a Ocroyoc 8877 ton/daPromedio de relave por minuto 6.16 ton


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ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS

RELLENO DE PANEL PRIMARIO MEZCLA 1:6 Y 1:30

PARTIDA: RELLENO DE PANELES PRIMARIOS LOG. LABOR 2 0.0 0 ml

AREA DE BARRERA 4.00 x 4.00 m2 AREA 16.00 m2

VOL. RELLENAR 288.00 m3

ITEM DESCRIPCION INCID. UNI. CANTID. PRECIO P.PARC. SUBTOT. TOTAL

UNITARIO $ $ US$/M3

1.- MANO DE OBRA Y SUMINISTROS

M.O. SUMINISTROS 1.000 h-h 493.71 1.93 $/hr 952.87 47.64

2.- BARRERA Y CEMENTO

BARRERA DE MADERA m2 16.00 16.50 $/m2 264.00 13.20

CEMENTO ton 55.95 101.00 $/ton 5,650.95 282.55

TOTAL COSTO METRO LINEAL DE PANEL EN DOLARES US$ 343.39

TOTAL COSTO M3 DE RELAVE CEMENTADO EN DOLARES US$ 23.85

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS

RELLENO DE PANEL PRIMARIO MEZCLA 1:30

PARTIDA: RELLENO DE PANELES PRIMARIOS LOG. LABOR 2 0.0 0 ml

AREA DE BARRERA 4.00 x 4.00 m2 AREA 16.00 m2

VOL. RELLENAR 288.00 m3


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ANEXO 03

GRAFICOS ESTADISTICOS DE RELLENO HIDRAULICO

19116.519780.9

33170.4

42769.11

0.0

5000.0

10000.0

15000.0

20000.0

25000.0

30000.0

35000.0

40000.0

45000.0

R E L A V E ( M 3 )

Prom. 2005 Prom. 2006 Prom. 2007 Prom. 2008

AOS

VOLUMEN PROMEDIO DE RELAVE ENVIADO A MINA AL MES DEL AO 2005 AL 2008

554:33:00

699:59:07

720:00:00

HORAS PROMEDIO AL MES DEL AO 2005 AL 2008


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ANEXO 05

ENSAYO DE CLASIFICACION DE RELAVES

DIAMETRO DEL HIDROCICLON 15 "DIAMETRO DEL VORTEX Do 5 1/4"

DIAMETRO DEL APEX Du 1 1/4"

RETIENE PASA RETIENE PASA RETIENE PASA40 0.425 0.1 99.9 0.1 99.9 0.7 99.370 0.200 0.2 99.7 0.1 99.8 2.8 96.580 0.177 2.3 97.4 0.4 99.4 12.8 83.7

100 0.150 2.5 94.9 0.5 98.9 9.5 74.2150 0.112 8.6 86.3 2.6 96.3 28.5 45.7200 0.075 9.3 77.0 5.1 91.2 15.9 29.8270 0.053 14.8 62.2 15.8 75.4 14.5 15.3325 0.046 2.4 59.8 1.1 74.3 2.0 13.3400 0.037 2.7 57.1 1.7 72.6 1.7 11.6-400 57.1 72.6 11.6

MALLAN

ALIMENTO OVER FLOW UNDER FLOWABERTURA(mm)


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ANEXO 02


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VOLCAN Relleno Hidraulico

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