PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA DE MINA
PTAM
UNIDAD MINERA ISCAYCRUZ
EMPRESA MINERA LOS QUENUALES S.A.
MANUAL DE OPERACIONES Y
MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE
TRATAMIENTO
Diciembre 2013
Preparado por
SMALLVILL SAC
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| INDICE GENERAL 2
INDICE GENERAL
1. INTRODUCCION ........................................................................................................ 4
2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA ...................................................................... 7
2.1 Captación, Conducción, Almacenamiento y Distribución de Efluente de Mina .... 7
2.1.1 Consideraciones ............................................................................................... 7
2.1.2 Operación ......................................................................................................... 7
2.1.3 Características .................................................................................................. 8
2.1.4 Perturbaciones Usuales ................................................................................... 9
2.2 Neutralización y Sedimentación del Efluente de Mina ........................................ 10
2.2.1 Consideraciones ............................................................................................. 10
2.2.2 Operación ....................................................................................................... 10
2.2.3 Características ................................................................................................ 13
2.2.4 Perturbaciones Usuales ................................................................................. 15
2.3 Neutralización Inversa del Efluente Tratado en el Módulo ECO2 ....................... 20
2.3.1 Consideraciones ............................................................................................. 20
2.3.2 Operación ....................................................................................................... 20
2.3.3 Características ................................................................................................ 22
2.3.4 Perturbaciones Usuales ................................................................................. 23
2.4 Preparación de Lechada de Cal y de Solución de Floculante ............................. 24
2.4.1 Consideraciones ............................................................................................. 24
2.4.2 Operación ....................................................................................................... 24
2.4.3 Características ................................................................................................ 25
2.4.4 Perturbaciones Usuales ................................................................................. 26
2.5 Suministro, Transporte, Manipuleo, Almacenamiento y Alimentación de Cal y
Floculante ............................................................................................................. 27
2.6 Disposición de Lodos ........................................................................................... 27
2.7 Suministro de Energía .......................................................................................... 27
2.7.1 Energía Eléctrica de Emergencia ................................................................... 27
2.8 Suministro de Agua .............................................................................................. 28
2.8.1 Agua Fresca ................................................................................................... 28
2.8.2 Agua Recirculada ........................................................................................... 28
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| INDICE GENERAL 3
3. ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA
PLANTA DE TRATAMIENTO................................................................................... 29
3.1 Plan de mantenimiento de la Planta de Tratamiento de Agua Acida ........................ 29
3.1.1 Mantenimiento Preventivo ................................................................................... 29
3.1.2 Mantenimiento Reparativo .................................................................................. 29
3.1.3 Mantenimiento Correctivo ................................................................................... 30
3.2 Programa de Inspección durante la Operación ......................................................... 30
3.2.1 Instrucciones Generales ..................................................................................... 31
4. PROCEDIMIENTO PARA EL ARRANQUE DE LA PLANTA PTAM ...................... 37
5. INSTALACIONES AUXILIARES .............................................................................. 39
6. ATENCION A CONTINGENCIAS ............................................................................ 40
6.1 Contingencias y Medidas Específicas ....................................................................... 40
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CAP. | INTRODUCCION 4
PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTE DE MINA
MANUAL DE OPERACIONES
1. INTRODUCCION
La Planta de Tratamiento de Agua de Mina o PTAM, ha sido diseñada para manejar
caudales ordinarios de 110 L/s cuando opera la Planta Concentradora y caudales
extraordinarios de hasta 200 L/s cuando ocurran eventos extraordinarios que originen
incrementos del caudal a ese nivel.
Se ha previsto también que el caudal de 200 L/s ocurrirá en forma periódica cuando por
razones de mantenimiento programado la Planta Concentradora deje de operar,
dejándose entonces de recircular agua al proceso. Esto suele ocurrir de 1 a 2 días al mes.
No obstante lo anterior la Unidad Minera cuenta con el Depósito de relaves autorizado
Tinyag Inferior, este tienen capacidad suficiente para almacenar el volumen de efluente de
mina durante la parada sin necesidad de descargarla al medio ambiente1.
El tratamiento utilizado en la PTAM es uno de neutralización y precipitación del efluente
de mina, que es débilmente ácido, y sedimentación asistida con floculante para obtener
un efluente claro que cumpla con los LMP y ECA. El efluente clarificado y aún alcalino
(pH 10,5) es tratado finalmente con CO2 en reactores ECO2 que operan con combustión
de GLP.
Cuando la Planta Concentradora este operando la PTAM captará un promedio de 1,3 L/s
de pulpa de relave el mismo que se mezclará con el torrente de efluente ya neutralizado
(pH 10,5) para coagular los precipitados coloidales y obtener un sedimento denso (1300
g/L) en lugar del usual lodo de 1008 g/L de densidad; el sedimento así densificado
retornará al actual cajón de relaves para ser enviado junto con la pulpa de relave fresco al
Espesador de relaves y de allí a la Relavera de Geniococha, es decir que utilizará la
infraestructura disponible para el transporte y almacenamiento de lodos.
1 Se ha determinado, mediante Balance de agua, que el volumen de efluente sin tratar durante una
parada de Planta Concentradora de 2 días elevaría en 0,27 metros el nivel del espejo de agua en el Depósito de Tinyag Inferior, lo cual no constituye un riesgo mayor porque el borde libre sería aún suficiente (0,73 m) para evitar cualquier desbordamiento.
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CAP. | INTRODUCCION 5
En este caso la Planta PTAM procesará 110 L/s de una mezcla compuesta por 46 L/s de
efluente de la Mina Limpe y 64 L/s de la Mina Chupa; en el caso de Mina Limpe se toma
el 50% de su caudal recirculándose la diferencia a la Concentradora, en el caso de Mina
Chupa se toma el 100%.
El efluente de la Mina Chupa tiene un contenido bastante bajo de sulfatos y calcio, lo cual
permite que luego de su tratamiento por metales disueltos y pH alcalino la mezcla tratada
cumpla con los ECAs además de los LMP que es la primera prioridad.
La PTAM estará ubicada dentro de los ambientes de la Planta Concentradora en el
entorno de las Cochas y Espesador de Concentrado de Zinc.
La Planta operará del siguiente modo:
El efluente ácido de mina será almacenado en la Poza de Almacenamiento PZAM-01, de
concreto de 300 m3 de capacidad desde donde 130 L/s serán alimentados por gravedad al
circuito de neutralización. En este circuito el efluente se mezcla primero con lechada de
cal en un cajón que entonces descarga por gravedad a dos líneas paralelas de 02
Tanques de agitación de 10’x10’ cada una, dispuestos en serie; la lechada de cal se
alimenta mediante una bomba peristáltica regulada para alcanzar un pH final de 10,5. La
descarga de ambas líneas se recibe en un cajón junto con un flujo de 1,3 L/s de pulpa de
relave que actuará como coagulante sólido de los precipitados.
La mezcla de precipitados, relave y solución neutralizada a pH 10,5 se conduce mediante
02 bombas centrífugas que operan en paralelo hasta el canal de floculación del
Sedimentador de 40 pies de diámetro recibiendo una dosis de 2 mg/L del floculante
aniónico Superfloc A-110 que se regulan mediante una bomba peristáltica.
En el Tanque Sedimentador se realiza la separación sólido/líquido y la solución clarificada
(OF) se descarga por gravedad hasta las Pozas de Clarificación ubicadas a 300 m de la
PTAM, mientras que el sedimento, con una densidad en el orden de 1200 g/L, se
descarga con una bomba peristáltica que lo retorna al Cajón principal de relave de la
Planta Concentradora para integrarlo al flujo principal de relave y conducirlo luego de una
nueva densificación al Depósito de relaves de Geniococha.
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CAP. | INTRODUCCION 6
Las Pozas de Clarificación son 2 y operan en serie, la Poza PZCL-01 recibe el OF del
Sedimentador y sedimenta la mayor parte de los sólidos en suspensión presentes, su
rebose descarga a la Poza PZCL-01 y la descarga de este se conduce por gravedad
hasta el módulo ECO2 ubicado a 320 m al Oeste, en el entorno del Laboratorio Químico.
En el módulo ECO2 la solución clarificada, con concentración de metales y aniones
regulados por debajo del LMP y ECA, es impulsada por gravedad mediante 2 tuberías
paralelas que mediante venturis succionan el CO2 generado en un Horno de combustión
de GLP de caudal regulable. Este caudal de CO2 reacciona con el efluente alcalino en 02
Tanques de 25 m3 de capacidad cada uno neutralizando así el exceso de iones OH-
necesario para reducir el pH de 10,5 a 8,5 y cumplir con el LMP y ECA.
Se ha previsto utilizar el calor generado por la combustión del GLP para el calentamiento
del agua que se utiliza en el Laboratorio Químico.
El efluente de este módulo ECO2 constituye el efluente de la UM Iscaycruz y cumple con
todos los parámetros regulados por el LMP y ECA para la Clase III de Aguas.
La PTAM utilizará los mismos insumos, Cal y floculante, que la actual Planta
Concentradora aunque a una menor concentración y granulometría más fina (en el caso
de la Cal) para facilitar su reacción y minimizar el consumo. Por ello aprovechará los
sistemas actuales de almacenamiento y preparación de ambos insumos pero contará con
su propio Tanque de almacenamiento para brindarle suficiente autonomía.
Inicialmente, el GLP será transportado en Balones de 45 Kgs desde la Capital y una vez
que se regularice su consumo se instalará un Tanque estacionario similar al que abastece
el Comedor.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 7
2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA
Se recomienda referirse al Plano de tuberías que se inserta en el Anexo para un mejor
entendimiento de las rutas de las tuberías y ubicación de los Tanques agitadores,
sedimentadotes, reservorios, bombas y tanques de transferencia, entre otros.
2.1 Captación, Conducción, Almacenamiento y Distribución de Efluente de Mina
2.1.1 Consideraciones
Esta sección comprende la captación de los efluentes de las bocaminas de las Minas
Limpe y Chupa, y su conducción con el caudal regulado por el diseño hasta la Poza de
almacenamiento y la distribución desde este al Circuito de neutralización.
La función principal de esta sección es la de homogenizar, con un tiempo de residencia de
45 minutos, el efluente combinado y alimentar en forma continúa al Circuito de
neutralización los 110 L/s de efluente de mina o un caudal mayor en caso de
contingencias. El excedente de efluente de mina que se genere es descargado
directamente al Depósito de relaves Tinyag Inferior para mantener la sumergencia de los
relaves allí almacenados y para abastecer de agua de proceso a la Planta Concentradora.
2.1.2 Operación
Actualmente un promedio de 91 L/s de efluente de la mina Limpe se conducen
impulsados por una Bomba hasta el Depósito Tinyag Inferior; este flujo se conducirá
mediante una tubería TBLP-01 de HDPE de 10” y 202 m de longitud hasta el Tanque
TKR-01 de PTE (Polietileno) de 25 m3 que actuará como tanque distribuidor y regulador;
una válvula de 10” instalada en su parte inferior regula el flujo de efluente que va al
tratamiento (46 L/s) mientras que el excedente se descarga por rebose al Depósito
Tinyag Inferior, a través de un tubo ubicado a 3,5 m de la base.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 8
Esta disposición permite mantener una presión y altura constante que mantiene un flujo
regular por gravedad hacia la Poza PZAM-01 mediante una tubería TBLP-01 de HDPE de
10” y 99 m de longitud; esta tubería está tendida a lo largo del túnel que comunica con la
Planta Concentradora.
Desde el Tanque de sedimentación existente en la bocamina (cota 4601) de la Mina
Chupa se conducirá por gravedad un promedio de 64 L/s del efluente hasta la Poza
PZAM-01 (Cota 4484) mediante una tubería TBCH-01 de HDPE de 8” y 630 m de
longitud.
Las 02 tuberías de HDPE y 8” que actualmente conducen efluente de la Mina Tinyag
hasta el Depósito Tinyag Inferior continuarán siendo descargadas a este Depósito y no
ingresarán al Circuito de neutralización. Este efluente es neutralizado con el agua
clarificada del relave de la Planta Concentradora la misma que reporta un pH mayor a
11,0.
La Poza PZAM-01, que almacena el efluente combinado de Minas Chupa y Limpe, es de
concreto armado, tiene una capacidad de 300 m3 de efluente ácido y su base y nivel de
rebose están emplazada en las cotas 4581 y 4584, respectivamente. Desde esta poza se
alimenta 110 L/s de efluente, por gravedad y continuamente, al Tanque de mezcla TKM-
01 mediante una tubería TBAM-01A de 10” y 21 m de longitud.
El caudal de 110 L/s se regula y mantiene aceptablemente constante mediante la válvula
instalada en la base de la Poza PZAM-01 y gracias al suministro continuo de ambos
efluentes de mina. Antes del arranque de Planta el operador deberá regular la válvula
para establecer una correlación entre la apertura y el caudal; durante la operación el
caudal podrá ser verificado en el canal de conducción del efluente neutralizado al
Sedimentador de 40 pies. Más adelante podrá instalarse un medidor de caudal o
flujómetro ultrasónico u otro de lectura continua.
2.1.3 Características
Tanque regulador TKR-01:
- Material: Polietileno extrareforzado, densidad 1.16-1.20 Kg/L.
- Dimensiones: 3.99 m alto, 3.00 diámetro
- Capacidad: 25 m3
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 9
- Peso: 831 Kgs
- Cota de ubicación: 4585.0
Poza de Almacenamiento PZAM-01:
- Material: Concreto armado.
- Dimensiones: Forma heptagonal, 100 m2 de área, 3.0 m alto
- Capacidad: 300 m3
- Nivel de rebose: 4584.0
- Nivel de descarga: 4581.5
2.1.4 Perturbaciones Usuales
Desborde de la Poza PZAM-01
Causa:
Excesivo caudal de efluentes de Limpe y/o Chupa
Verificación:
De ambos caudales
Solución:
Si el exceso es en Limpe corregir la apertura de la válvula. Si el exceso es en Chupa,
incrementar el caudal de descarga de la Poza PZAM-01 abriendo más la válvula e
incrementar el caudal de lechada de cal y de floculante hasta que la situación se
normalice.
Disminución excesiva del caudal de descarga de la Poza PZAM-01
Causa:
Excesiva disminución de caudal de efluentes de Limpe y/o Chupa
Verificación:
De ambos caudales y de las válvulas
Solución:
Limpiar y regular las válvulas. Si el defecto continúa reducir el caudal de lechada de cal y
de floculante hasta que la situación se normalice.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 10
2.2 Neutralización y Sedimentación del Efluente de Mina
2.2.1 Consideraciones
Esta es la sección principal del tratamiento y comprende la captación de un flujo regulado
y homogenizado de 110 L/s del efluente combinado, su caracterización en cuanto a pH y
consumo de cal y floculante, y la consecuente neutralización hasta pH 10,5, coagulación
con relave, floculación y sedimentación, y conducción de la solución clarificada y
sedimento hasta la Poza de Clarificación y Cajón de relave, respectivamente.
2.2.2 Operación
El Circuito de Neutralización está constituido por un Tanque estático de premezcla y 4
Tanques Agitadores de Neutralización que se encuentran emplazados en una fosa de
concreto para facilitar la circulación por gravedad y evitar la construcción de estructuras
elevadas por encima del Sedimentador.
El Tanque TKM-01 de 6’x6’, que recibe por gravedad los 110 L/s de efluente conbinado es
de fierro pero no se corroerá porque recibe también la dosis total de Cal (0,12 g/L)
requerida para neutralizar el efluente hasta pH 10,5, es decir 0.66 L/s de lechada de cal
fina con una concentración promedio de 20 g/L, o un caudal equivalente en caso de que la
concentración de cal sea modificada. En este Tanque se inicia la neutralización.
La lechada de cal fina se alimenta desde el Tanque de Cal TKCA-01 mediante la bomba
peristáltica BBCA-01; el caudal promedio estará en el orden de 0,66 L/s pero se regula al
inicio de cada turno tomando una muestra de 4 litros del efluente combinado de la Poza
PZAM-01 y corriendo una prueba estándar de consumo de lechada de cal con la muestra
de ésta almacenada en el Tanque TKCA-01 hasta obtener un pH de 10,5 luego de 10
minutos de agitación. Con la muestra neutralizada y una muestra de solución de floculante
del Tanque TKFL-01 se corren una prueba estándar de sedimentación para verificar la
dosis necesaria y con ello regular el caudal de la solución de floculante en la Planta.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 11
Desde el tanque TKM-01 02 tuberías de HDPE de 10” alimentan por gravedad a los
Tanques de neutralización TKN-01 y TKN-04 de fierro de 10’x10’ para continuar con la
neutralización y precipitación de los metales disueltos; estos Tanques operan en un
arreglo de 2 líneas paralelas y descargan a tanques similares TKN-02 y TKN-03,
respectivamente, donde se completa la neutralización y alcanza un pH cercano pero no
menor que 10,5. Ambos tanques TKN-02 y TKN-04 descargan entonces por gravedad,
aproximadamente 55 L/s de efluente neutralizado a un tanque agitador TKCG-01 de 7’x7’
donde la pulpa recibe un flujo de 1,3 L/s de pulpa de relave desde el Cajón de la Bomba
de relaves CJR-01 de la Planta Concentradora. Este caudal de pulpa de relave es
alimentado en forma controlada mediante 02 bombas peristálticas BLRL-01A y BLRL-01B,
que se alternan en el uso para evitar desgaste prematuro como también pueden operar en
paralelo. Este tipo de bombas garantizan el caudal controlado y uniforme que requiere
una buena coagulación.
En el Tanque de coagulación TKCG-01 las partículas de relave adsorben los precipitados
coloidales y forman luego flóculos compactos que permiten alcanzar una alta densidad en
la descarga del Sedimentador. El tanque TKCG-01 descarga 112 L/s de pulpa
neutralizada a un Cajón de bomba CJN-01 desde donde 02 bombas centrífugas BBAM-01
y BBAM-02, que operan en paralelo la impulsan hasta el Cajón de floculación CJN-02
ubicado al inicio del Canal de floculación CNL-01; en este Cajón la pulpa recibe una dosis
de 2,0 mg/L del floculante aniónico Superfloc A-110, o similar, mediante una bomba
peristáltica BBFL-01que alimenta 0,74 L/s de solución de floculante con una
concentración de 0,30 g/L.
El Canal de floculación CNL-01 completa la formación de flóculos y descarga la pulpa en
el Sedimentador de 40 pies de diámetro TKSD-01 donde se realiza la separación sólido-
líquido obteniendo 112 L/s de un efluente claro u OF (con menos de 10 mg/L de TSS),
con concentración de metales y aniones que cumplen con los estándares de LMP y ECA,
y un pH de 10,5 que aún debe ser reducido por debajo de 8,5. El Sedimentador también
descarga un promedio de 1.1 L/s de un sedimento densificado con 1200 g/L de densidad,
denominado UF, mediante la bomba peristáltica BBUF-01 que entonces la impulsa hasta
el Cajón de relaves principal CJR-02.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 12
En el Cajón de relaves principal CJR-02 el sedimento densificado se une con el torrente
del relave de la Planta Concentradora integrándose al circuito que lo conduce primero al
Espesador de Relave Hi Rate de 50 pies de diámetro y de allí al Depósito de relaves
Geniococha para su almacenamiento definitivo.
El efluente tratado u OF se descarga por gravedad mediante una tubería de HDPE de 10”
y 300 m de longitud que descarga en la Poza de Clarificación PZCL-01 que ipera en serie
con la Poza de Clarificación PZCL-02, para garantizar que cualquier desbalance en la
concentración de sólidos suspendidos (TSS) será corregida con un tiempo adicional de 3
horas de clarificación. Es importante que la descarga del efluente tratado en esta etapa
tenga un mínimo de TSS, incluso mucho menor que el LMP, porque de otro modo algunos
metales precipitados como Zn y Mn podrían redisolverse cuando se reduzca el pH en el
módulo ECO2.
La Poza PZCL-01 tiene un volumen de 400 m3 que proporciona un tiempo de clarificación
de 1 hora para el caudal de diseño. Se estima por ello que en esta poza precipitará más
del 80% de los TSS aún presentes en el OF del Sedimentador; siendo el volumen 50%
menor que la Poza PZCL-02, la primera poza acumula el mayor volumen de sedimentos y
será descargada con mayor frecuencia, usualmente 3 veces al año. Para su descarga el
OF se transfiere directamente a la Ppza PZCL-02 no habiendo necesidad de deterge la
operación de la PTAM.
Se estima que el sedimento o UF generado en la Poza de Clarificación (PZCL-01)
alcanzará un espesor de 1,7 m cada 4 meses de operación de la PTAM, de modo que se
proyecta una limpieza trimestral con una descarga a lo largo de un día.
Para este efecto se trasladará la bomba sumergible BBSM-01 del sumidero de la Poza de
Neutralización que entonces conducirá un caudal de 3,2 L/s de sedimentos acumulados
hasta el Espesador de Relaves ubicado al otro lado del embalse Tinyag Inferior; este
sedimento se conduce mediante la tubería TBUF-03 de HDPE de 2” diámetro y 317 m de
longitud culminando así el tratamiento y la disposición de los residuos generados.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 13
El control del proceso en la neutralización será realizado mediante 02 pHmetros digitales
de registro continuo instalados en la Poza PZAM-01 y en la descarga (OF) del efluente
tratado en el Sedimentador TKSD-01, el registro de ambos será proyectado en una
pantalla fácilmente visible en el entorno del Tanque de lechada de Cal TKCA-01 desde
donde el operador controlará la dosificación de lechada de Cal para mantener el pH en el
OF por encima de 10.5. No existe riesgo de afectar la calidad del efluente si el pH se
eleva por encima de 10,5, digamos hasta 11,0, pues ello será corregido finalmente en el
módulo ECO2; por el contrario si el pH desciende debajo de 10,5 la precipitación de Zn,
Cd y Mn será incompleta y afectará el cumplimiento de los LMP y ECAs.
Para la colección y control de derrames de efluente neutralizado y sin neutralizar en la
plataforma (Fosa) de Neutralización se cuenta con una bomba de sumidero BBSM-01
instalada en un cajón excavado en el piso de la fosa; el piso ha sido construido con una
pendiente de 1% que conduce los derrames hacia este cajón. La bpmba BBSM-01 tiene
una capacidad de 25 L/s que se considera suficiente para impulsar el derrame hasta el
Sedimentador TKSD-01.
Además cada Tanque de neutralización y las bombas tienen un pedestal de 0,40 m de
alto que garantiza que el derrame será confinado sin que afecte la parte eléctrica de los
motores o el tránsito de los operadores para corregir la emergencia sin interrumpir la
operación de la Planta.
2.2.3 Características
Tanque de Mezcla TKM-01:
- Material: Plancha Fierro LAC
- Recubrimiento : Ninguno
- Dimensiones: 6 pies alto, 6 pies diámetro
- Capacidad: 4.0 m3
- Motor: Ninguno
- Tiempo de residencia: 0.6 minutos
Tanque de Neutralización TKN-01, TKN-02, TKN-03, TKN-04
- Cantidad: Cuatro
- Material: Plancha Fierro LAC
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 14
- Recubrimiento : Ninguno
- Dimensiones: 10 pies alto, 10 pies diámetro
- Capacidad: 20.0 m3
- Motor: 9 Hp
- Velocidad agitador: 95 rpm
- Tiempo de residencia:12 minutos
Tanque de Coagulación TKCG-01
- Material: Plancha Fierro LAC
- Recubrimiento : Ninguno
- Dimensiones: 7 pies alto, 7 pies diámetro
- Capacidad: 6.5 m3
- Motor: 4 Hp
- Velocidad agitador: 140 rpm
- Tiempo de residencia: 1.0 minuto
Bomba de Efluente neutralizado BBAM-01 y BBAM-02
- Cantidad: Dos
- Material: Acero y bronce
- Recubrimiento : Ninguno
- Tipo: Centrífuga. Bomba de agua.
- Marca y modelo: Hidrostal 150-315-9HE-F670
- Dimensiones: 8 pulg. Ingreso, 6 pulg. descarga
- Capacidad: 70 L/s
- Motor: 30 Hp
Bombas Peristálticas BBCA-01, BBFL-01, BBRL-01, BBRL-02, BBUF-01
- Cantidad: Cinco
- Material: Acero y caucho/nylon
- Recubrimiento : Ninguno
- Tipo: Peristáltica.
- Marca y modelo: Bredel SPX-40
- Dimensiones: 4 cm diámetro
- Capacidad: 1 L/s
- Motor: 3 Hp
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 15
- Velocidad de giro: 40 rpm
Bomba de Sumidero BBSM-01
- Material: Acero endurecido (Fe-Cr)
- Recubrimiento : Ninguno
- Tipo: Centrífuga-sumergible
- Marca y modelo: Toyo DL-7.5
- Dimensiones: 3 cm diámetro
- Capacidad: 25 L/s a 10 m de altura
- Motor: 10 Hp
Tanque de Sedimentación TKSD-01
- Material: Plancha Fierro LAC
- Recubrimiento : Ninguno
- Dimensiones: 40 pies diámetro,10 pies alto
- Motor: 4 Hp
- Velocidad agitador: 6 rpm
Poza de Clarificación PZCL-01
- Material: HDPE de 1.5 mm que recubre excavación
- Dimensiones: 17 m largo, 13 m de ancho, 2 m alto
- Capacidad: 400 m3
- Tiempo de residencia: 1.0 hora
Poza de Clarificación PZCL-02
- Material: HDPE de 1.5 mm que recubre excavación
- Dimensiones: 23 m largo, 183 m de ancho, 2 m alto
- Capacidad: 780 m3
- Tiempo de residencia: 2.0 hora
2.2.4 Perturbaciones Usuales
Disminución del pH del OF por debajo de 10.5
Causa:
Insuficiente dosis de Cal
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 16
Verificación:
De la concentración de la lechada de Cal, mediante prueba con Cal sólida en una muestra
de 4 litros.
Del caudal de la lechada de Cal mediante aforo de la descarga de la bomba BBCA-01 en
un balde aforado.
Del caudal del efluente combinado mediante medición de velocidad y tirante en Canal de
floculación CNL-01.
Solución:
Incrementar el caudal de la lechada de Cal en forma inmediata cualquiera que sea la
causa para evitar afectar la precipitación de metales. Mientras tanto corregir la causa de la
baja concentración de Cal, sea por cambio de calidad del insumo o preparación deficiente
(dilución, granulometría).
Si la causa es un excesivo caudal del efluente de mina, corregir la apertura de la válvula
de la Poza PZAM-01. Si la causa es porque ingresa un efluente con pH más ácido, ello
debió ser detectado con el pHmetro instalado en la Poza PZAM-01; en todo caso reajustar
el caudal de lechada de Cal considerando el resultado de la prueba estándar de consumo
de lechada.
Si la causa es operación deficiente de la bomba peristáltica (falla del variador o
desgaste/fatiga de la manguera) se reemplaza de inmediato por una de las 3 bombas
stand-by existentes mientras se repara el equipo.
Lectura irregular e incongruente de los pHmetros
Causa:
Desperfecto de los pHmetros
Verificación:
De ambos pHmetros utilizando soluciones buffer.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 17
Solución:
Si el pHmetro defectuoso es el del OF y el de la PZAM-01 funciona correctamente
trasladarlo de inmediato al OF del TKSD-01 mientras se realiza el mantenimiento
(limpieza del electrodo) i reparación (sistema eléctrico-electrónico) del otro pHmetro.
El registro del pH en el PZAM-01 no es determinante para el control de la calidad final en
vista de la regularidad del pH del efluente combinado y de qu8e se realiza pruebas
estándar de consumo de Cal; además este pH será monitoreado con pHmetros portátiles
simples que los operadores utilizan como herramienta cotidiana.
Si ambos pHmetros fallan al mismo tiempo se utiliza el pHmetro portátil para realizar
medidas cada 10 minutos del OF del TKSD-01, en tanto se repara los pHmetros o se
instala en este punto el que existe en stand by.
Se realizan pruebas estándar de consumo de lechada con mayor frecuencia para tener un
mejor control de la calidad del efluente final.
Incremento de la turbidez en el OF del TKSD-01
Causa:
Floculación y/o coagulación deficiente.
Atoro de la bomba BBUF-01 de descarga de sedimento
Verificación:
Del pH del alimento al TKSD-01.
De la concentración y calidad del floculante mediante prueba estándar de sedimentación.
Del caudal de la solución de floculante mediante aforo de la descarga de la bomba BBFL-
01 en un balde aforado.
Del caudal del efluente combinado mediante medición de velocidad y tirante en Canal de
floculación CNL-01.
Del nivel de lodos en el TKSD-01 mediante sondaje y aforo de la bomba BBUF-01.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 18
Solución:
Incrementar el caudal de la solución de floculante en forma inmediata si la prueba
estándar de sedimentación indica que la concentración del floculante ha disminuido por
mala preparación o la calidad del insumo es deficiente. Mientras tanto corregir la causa
sea por cambio de calidad del insumo o preparación deficiente (dilución, aglomeración o
excesiva agitación).
Si la causa es un excesivo caudal del efluente de mina, corregir la apertura de la válvula
de la Poza PZAM-01. Si la causa es porque ingresa un efluente con pH menos alcalino al
sedimentador corregir la dosis de Cal.
Si la causa es caudal insuficiente de pulpa de relave o de descarga del sedimento,
corregir regulando el variador de velocidad o reemplazar el equipo mientras se repara.
Paralización de uno o dos Tanques agitadores TKNT-01/04
Causa:
Falla del impulsor.
Verificación:
Del motor eléctrico
Del mecanismo de impulsión (rodajes, poleas, fajas).
Solución:
Retirar el motor eléctrico y reemplazar o retiro del mecanismo de impulsión y reparación.
Mientras tanto la pulpa neutralizada seguirá fluyendo con acumulación de sedimentos en
el fondo del Tanque; esto no es crítico porque los sedimentos son de muy baja densidad
en tanto no se añada pulpa de relave.
Una vez solucionada la falla y reiniciada la agitación el sedimento fluirá normalmente sin
dificultad.
Paralización de una de las Bombas BBAM-01/02
Causa:
Falla eléctrica (motor) o mecánica (impulsor).
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 19
Verificación:
Del motor eléctrico
Del mecanismo de impulsión (rodajes, poleas, fajas).
Solución:
Derivar de inmediato el flujo a la bomba stand by BBAM-03 cerrando y abriendo las
válvulas correspondientes del Cajón CJN-01 para continuar el bombeo con 02 bombas.
Accionar la bomba de sumidero BBSM-01 en forma inmediata para colectar los derrames
y conducirlos hasta el sedimentador.
Retirar el motor eléctrico y reemplazar o retiro del mecanismo de impulsión y reparación.
Paralización de de las Bombas de alimentación de cal BBCA-01 o de floculante
BBFL-01
Causa:
Falla eléctrica (motor) o mecánica (impulsor) grave, y no se cuenta con equipo stand by
disponible.
Verificación:
Del motor eléctrico
Del mecanismo de impulsión (rodajes, poleas, fajas).
Solución:
El circuito ha sido diseñado para que los Tanques de lechada de Cal TKCA-01 y de
floculante TKFL-01 puedan alimentar por gravedad y con control manual a los Tanques
TKM-01 y CJN-01, que se encuentran a menor cota. Entonces se activan las válvulas de
control manual y tuberías aya instaladas.
Retirar las bombas y realizar la reparación.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 20
2.3 Neutralización Inversa del Efluente Tratado en el Módulo ECO2
2.3.1 Consideraciones
En esta sección el efluente clarificado pero aún con un pH de 10,5 debe ser neutralizado
para reducir el pH a 8.5. Comprende la captación de la totalidad del rebose clarificado de
la Poza PZCL-02, con un flujo promedio de 110 L/s y la consecuente neutralización hasta
pH 8,5 utilizando el CO2 generado por combustión de GLP.
El efluente descargado de este módulo constituye el efluente final de la Planta de
Tratamiento PTAM.
2.3.2 Operación
La descarga del rebose de la Poza PZCL-02 es mediante una tubería de 12” y 5 m de
largo hacia el Cajón distribuidor CJN-03 de fierro. El CJN-03 ha sido diseñado para
cumplir diversas funciones; por la parte lateral inferior está conectada a una tubería
TBCO2-01 de HDPE, de 10” y 317 m de largo que conducen el agua alcalina hasta el
Tanque TKCO2-01 del Módulo ECO2, este tubo conducirá por gravedad un promedio de
110 L/s de efluente alcalino hasta el Tanque distribuidor TKO2-01 de 10 m3 de capacidad
ubicado en la plataforma adyacente al Laboratorio Químico (cota 4575).
Si el suministro de efluente alcalino al Módulo ECO2, se detiene, el nivel del agua en el
CJN-03 subirá ingresando automáticamente a la tubería TBOF-03 de HDPE de 10” y 107
m de largo que descargará 100 L/s por gravedad en el embalse Tinyag Inferior ubicado a
una cota 4 m más baja; el agua descargada es de buena calidad y su pH aún alcalino es
compatible con el de T. Inferior, considerando que se trata de una emergencia.
El sistema descrito mantiene la operatividad de toda la Planta PTAM y evitará derrames
en el entorno de las Pozas de Clarificación.
La tubería TBCO2-01 cuenta con una válvula de compuerta de 10” que permite el control
del suministro de agua alcalina, si esta se cierra el agua rebosará en el CJN-03 y será
automáticamente descargada al embalse Tinyag inferior mediante la tubería TBOF-03.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 21
Desde el TKCO2-01 una tubería TBCO2-02 de HDPE de 6” y 29 m de longitud descarga
por gravedad un promedio de 110 L/s en 02 Tanques TKCO2-02A y TKCO2-02B de PTE
de 25 m3 de capacidad cada uno, ubicados aguas abajo a un desnivel de 10 m
proporcionando un tiempo de residencia de 4 minutos cada uno y un tiempo global de 8
minutos.
El torrente que discurre por la tubería TBCO2-02 genera succión en el Venturi de 6”x2“
instalado en su extremo superior captando así el CO2 generado en la Cámara de
Combustión HCB-01 y mezclándolo íntimamente con el efluente alcalino; la mezcla gas-
efluente concluye su reacción en el reactor TKCO2-02 reduciendo el pH de 10,5 a 8,2.
Esta reacción no genera productos sólidos de modo que el efluente conserva su claridad
original.
El gas CO2 se genera por combustión de Gas licuado de petróleo (GLP) en el Horno de
Combustión HCB-01, el mismo que opera con un quemador automatizado que cuenta con
dispositivos de control de flujo, control de llama y temperatura y apagado automático.
La alimentación del GLP se realiza, en la primera etapa desde una batería de 06 Balones
de GLP de 45 Kgs según se muestra en el plano correspondiente; el alcance del proyecto
no considera el aprovechamiento del calor generado en esta combustión pero ha sido
ubicado en un lugar donde este puede utilizarse para el calentamiento de agua y servicio
del Laboratorio químico.
En una segunda etapa, y una vez precisado el consumo de GLP, éste puede ser
alimentado desde un Tanque estacionario similar al que existe en los Comedores del
Campamento el mismo que es abastecido mediante Camiones cisternas.
El efluente tratado en el módulo ECO2 se descarga con pH menor a 8,5 y no genera
precipitados porque los carbonatos de convierten en bicarbonato, de modo que la claridad
alcanzada en la Poza de Clarificación (PZCL-01) se mantendrá para cumplir con el LMP
para sólidos suspendidos.
Se estima que el consumo de GLP estará en el orden de 0,013 Kg/m3 de efluente
clarificado, considerando que el pH disminuirá naturalmente por debajo de 10,5 en el
trayecto del TKSD-01 al TKCO2-01, con un tiempo de clarificación de 3 horas. es decir
que el consumo estará en el orden de GLP 5 kg/h.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 22
El operador regulará el consumo de GLP en cada turno determinado directamente el
caudal requerido para que el pHmetro digital continuo instalado en la descarga del
efluente final reporte un pH en el rango 8,0-8,5. Este caudal se mantendrá bastante
constante en vista de que el caudal del efluente alcalino y su pHse mantienen casi
constantes.
2.3.3 Características
Tanque de Regulación TKCO2-01:
- Material: Polietileno extrareforzado, densidad 1.16-1.20 Kg/L.
- Dimensiones: 3.00 m alto, 2.22 diámetro
- Capacidad: 10 m3
- Peso: 330 Kgs
- Cota de ubicación: 4575.0
Horno de Combustión de GLP, HCB-01:
- Material: Acero inoxidable 304
- Dimensiones: 1.60 m alto, 1.00 largo, 0.85 m ancho
- Capacidad: 5 Kg/h de GLP
- Cota de ubicación: 4575.0
- Motor Ventilador: 2.5 Hp
- Motor del extractor: 0.5 Hp
- Intercambiador de calor: Si
- Marca y Modelo: MIDCO-EC300
Tanques de Neutralización TKCO2-02A y TKCO2-02B:
- Cantidad: 02 Unidades
- Material: Polietileno extrareforzado, densidad 1.16-1.20 Kg/L.
- Dimensiones: 3.99 m alto, 3.00 diámetro
- Capacidad: 25 m3
- Peso: 831 Kgs
- Cota de ubicación: 4565.0
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 23
2.3.4 Perturbaciones Usuales
pH del Efluente final por encima de 8.5
Causa:
Insuficiente dosis de CO2
Verificación:
Del caudal del efluente final, del pH final y del pH de ingreso, utilizando un pHmetro
portátil.
Del caudal de GLP mediante el flujómetro del HCB-01.
De la eficiencia de combustión mediante el control de temperatura
Del funcionamiento del extractor que impulsa el CO2 al Venturi.
Del nivel de succión en el Venturo mediante lectura del manómetro de vacío
Solución:
Incrementar el caudal de GLP en forma inmediata cualquiera que sea la causa para evitar
la descarga de un efluente con pH por encima del LMP. Mientras tanto corregir la causa
de la baja concentración de CO2, sea por:
- Excesivo caudal de efluente alcalino corrigiendo la apertura de la válvula de
alimentación.
- Del caudal de GLP utilizando Balón completamente lleno y regulando la válvula de
alimentación
- Reemplazo del tubo Ventura mientras se realiza la limpieza del obstruido
Falla del suministro de GLP
Causa:
Interrupción del acceso a la Unidad Minera o siniestro del vehículo que transporta los
balones de GLP desde Lima; insuficiente reserva en el Almacén.
Verificación:
De otras fuentes de GLP en la Unidad Minera
De disponibilidad de Acido fórmico utilizado anteriormente en la Mina Chupa.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 24
De la eficiencia de la aireación directa para reducir el pH.
Solución:
Utilización de otras fuentes de GLP disponibles en forma inmediata para evitar la
descarga de un efluente con pH por encima del LMP. Mientras tanto adquirir balones
domésticos de GLP (de 10 kgs) en los pueblos vecinos Oyón y Churín; el consumo diario
estará en el orden de 120 Kgs.
Si la emergencia continúa utilizar el ácido fórmico disponible.
Si la emergencia persiste aún, reducir la descarga de efluente alcalino al 30% del caudal
(30 L/s) y utilizar el módulo ECO2 sin GLP, es decir el tubo Ventura succionará aire que
con 25 minutos de tiempo de residencia puede reducir el pH por debajo de 9. El 70%
restante se descaragrá automáticamente a la Relavera Tinyag Inferior hasta que la
emergencia de suministro de GLP haya sido superada.
2.4 Preparación de Lechada de Cal y de Solución de Floculante
2.4.1 Consideraciones
En esta sección se realiza la preparación de los reactivos, lechada de Cal y solución de
floculante, que requiere la operación del PTAM.
La PTAM prepara estos reactivos diluyendo con agua industrial las soluciones
actualmente preparadas en la sección de preparación de reactivos de la Planta
Concentradora..
2.4.2 Operación
La solución de floculante, que actualmente se prepara varias veces al día en la Planta
Concentradora en un Tanque de 6’x8’ s ubicado en la parte alta de la Concentradora (cota
4620), esta concentración será ajustada a una de 0,3 g/L, mediante dilución con agua, a
medida que ingresa al Tanque de dosificación TKFL-01 de la PTAM; la solución se
conduce por gravedad y mediante una tubería TBFL-01 de HDPE de 2” y 97 m de longitud
hasta el Tanque TKFL-01; este Tanque brinda una autonomía de 8 horas para el caudal
normal de 110 L/s de modo que se reabastece en cada turno.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 25
La solución de lechada de Cal que se utiliza en la Planta Concentradora será previamente
clasificada en uno de los hidrociclones de 4” diámetro existentes a fin de utilizar solo las
partículas finas de Ca(OH)2 y garantizar una reacción y aprovechamiento completo de la
Cal. El UF de este hidrociclón retornará al mismo Tanque de preparación y será utilizado
para alimentar al circuito de flotación de Zinc pues allí se aprovecha mejor las partículas
gruesas de Ca(OH)2; el OF se conduce por gravedad desde la cota 4620 a la cota 4581
donde se ubica el Tanque de lechada de Cal fina, TKCA-01. La lechada de Cal se
conduce por gravedad y mediante una tubería TBCA-01 de HDPE de 2” y 91 m de
longitud hasta el Tanque TKCA-01; este Tanque brinda una autonomía de 8 horas para el
caudal normal de 110 L/s y la transferencia toma aproximadamente una hora con un flujo
de 4,6 L/s.
La disposición de los equipos en la Planta PTAM permite que tanto la lechada de Cal
como solución de floculante puedan ser alimentados por gravedad y mediante una válvula
simple de control manual si el caso lo amerita. De este modo las Plantas continuarían
operando aún en el caso de desperfecto o falla de las bombas dosificadoras.
2.4.3 Características
Tanque de Floculante TKFL-01:
- Material: Plancha Fierro LAC
- Recubrimiento : Ninguno
- Dimensiones: 10 pies alto, 10 pies diámetro
- Capacidad: 20.0 m3
- Motor: 9 Hp
- Velocidad agitador: 95 rpm
- Concentración: 0.3 g/L
- Tiempo de autonomía: 7.6 horas
Tanque de Floculante TKFL-01:
- Material: Plancha Fierro LAC
- Recubrimiento : Ninguno
- Dimensiones: 10 pies alto, 10 pies diámetro
- Capacidad: 20.0 m3
- Motor: 9 Hp
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 26
- Velocidad agitador: 95 rpm
- Concentración: 20 g/L
- Tiempo de autonomía: 8.4 horas
2.4.4 Perturbaciones Usuales
Falla de la agitación del Tanque TKFL-01
Falla eléctrica (motor) o mecánica (impulsor).
Verificación:
Del motor eléctrico
Del mecanismo de impulsión (rodajes, poleas, fajas).
Solución:
La solución de floculante preparada a una concentración de 0.3 g/L es bastante estable y
esta emergencia puede ser manejada con una agitación manual de 2 minutos cada 30
minutos.
Retirar el motor eléctrico y reemplazar o retiro del mecanismo de impulsión y reparación.
Falla de la agitación del Tanque TKCA-01
Falla eléctrica (motor) o mecánica (impulsor).
Verificación:
Del motor eléctrico
Del mecanismo de impulsión (rodajes, poleas, fajas).
Suministro de aire cercano y accesible (Circuito de flotación y/p filtrado de la Planta
Concentradora), mangueras o tubería de HDPE de 1.5 pulgadas.
Solución:
La solución de lechada de Cal fina y preparada a una concentración de 20 g/L puede ser
mantenida en suspensión mediante agitación con aire. Se tiende tubería de HDPE o
manguera para alimentar aire comprimido y agitar la lechada de Cal hasta que se supere
la emergencia.
Retirar el motor eléctrico y reemplazar o retiro del mecanismo de impulsión y reparación.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 27
2.5 Suministro, Transporte, Manipuleo, Almacenamiento y Alimentación de Cal y Floculante
Tanto la logística de abastecimiento como manipuleo y almacenamiento de la Cal y
Floculante son realizados en la actualidad por los encargados de la Planta Concentradora
y continuará operándose del mismo modo.
2.6 Disposición de Lodos
Como ya se indicó anteriormente, los lodos o sedimentos del tratamiento que son
descargados en el Sedimentador TKSD-01 y Pozas de Clarificación PZCL-01 y PZCL-02
se conducen por bpmbeo y tuberías hasta el conducto de relaves de la Planta
Concentradora y de allí, siguiendo el circuito instalado, se integran al relave densificado y
se almacena en el Depósito de relaves de Geniococha.
La descarga de lodos del Sedimentador TKSD-01 es continua y la descarga de lodos de
las Pozas de Clarificación PZCL-01 y PZCL-02 es periódica, trimestral y anualmente,
respectivamente.
2.7 Suministro de Energía
La demanda de energía eléctrica que requerirá la Planta a plena capacidad, es decir con
todos los equipos instalados operando e iluminación incluida será 86 Kw y la Sub
estación, Líneas de transmisión y Casa de Fuerza existentes en la Planta Concentradora
tienen capacidad para suministrar esta demanda máxima. La totalidad de motores que
demandan esta energía se encuentran dentro del área de la Planta Concentradora
simplificándose el acceso de las líneas de conducción y su supervisión y mantenimiento.
2.7.1 Energía Eléctrica de Emergencia
La demanda de energía eléctrica de la PTAM en una situación de emergencia ocasionada
por cortes de energía prolongados que afecten la operatividad de la Planta Concentradora
será atendida con un Grupos electrógenos de 100 Kw y su respectivo tanque de
almacenamiento de petróleo diesel No 2.
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CAP. | DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y OPERACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE MINA 28
2.8 Suministro de Agua
2.8.1 Agua Fresca
La Planta no utilizará agua fresca para sus operaciones; todo el suministro de agua
necesario será obtenido del propio tratamiento del efluente de mina.
2.8.2 Agua Recirculada
El agua para el uso de la Planta será tomado directamente del OF del Sedimentador
TKSD-01.
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CAP. | ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO 29
3. ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO
3.1 Plan de mantenimiento de la Planta de Tratamiento de Agua Acida
El programa de mantenimiento de una Planta de Tratamiento de agua ácida PTAM, se
elabora de acuerdo al comportamiento observado en operaciones similares, durante la
puesta en marcha y a lo largo del funcionamiento posterior; atendiendo en forma rigurosa
las recomendaciones de uso y mantención dadas por los fabricantes de equipos
instalados. El Plan de mantenimiento consta de:
Mantenimiento Preventivo
Mantenimiento Reparativo
Mantenimiento Correctivo
3.1.1 Mantenimiento Preventivo
Corresponde a un plan periódico de revisión de equipos e instalaciones basado en
observaciones e inspecciones planificadas cuyo propósito es la detección oportuna de
fallas en el funcionamiento eficiente de las instalaciones. Asimismo elaborar un adecuado
programa de adquisición y manejo de stock de reactivos y repuestos, que haga eficaz el
sistema “Lote Optimo- Punto de Pedido”.
Este Plan de Mantenimiento es necesariamente aplicable a aquellas unidades e
instalaciones que cuentan con unidad de respaldo o stand-by (bombas, motores), así la
oportuna revisión y reparación garantiza el funcionamiento continuo de la planta.
3.1.2 Mantenimiento Reparativo
La elaboración de este plan obedece a la acción inmediata frente a fallas ocasionales o
previamente detectadas en el plan anterior. Su objetivo esencial es mantener en correcta
operación los equipos e instalaciones, mediante el cambio o reparación de accesorios y
partes componentes.
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CAP. | ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO 30
Las incidencia de fallas observadas en esta acción deben ser registradas y ordenadas en
informes y estadísticas que permitirán cuantificar la frecuencia de episodios reparativos;
esta a su vez permitirá elaborar un adecuado plan preventivo que se corrige y mejora
periódicamente.
3.1.3 Mantenimiento Correctivo
Se deriva de un plan elaborado a partir de información sistematizada del funcionamiento
de las instalaciones. Esto se logra mediante el trabajo en equipo de operadores de la
Planta de tratamiento y personal de mantenimiento los cuales en conjunto podrán abordar
el tema en reuniones periódicas para establecer los planes de mejoramiento y corrección.
Algunos de los aspectos que cubre este plan involucran:
Análisis del comportamiento de los materiales
o Ductos
o Revestimientos
o Empaquetaduras
Diseño Estructural
o Posición de ductos, válvulas
o Rediseño de tuberías (“piping”)
Equipos
o Repuestos
o Accesorios
3.2 Programa de Inspección durante la Operación
Antes de la puesta en marcha de la Planta, o arranque luego de una parada, se debe
inspeccionar los equipos verificando la instalación de cada uno de ellos según las
instrucciones del fabricante. Se recomienda elaborar una lista de inspección (“Checking
list”) a fin de asegurar que todos los equipos sean revisados adecuadamente.
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CAP. | ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO 31
3.2.1 Instrucciones Generales
Equipos, canaletas, pozo de bomba, etc., deben limpiarse íntegramente,
extrayendo todo elemento extraño que se encuentre, para evitar daños en las
bombas.
Cuando sea necesario, todas las tuberías deberán probarse. Verificar que las
válvulas y bombas no tengan fugas.
Será obligatorio revisar la lubricación de todos los equipos, asimismo, revisar
todos los circuitos eléctricos y de instrumentación.
Revisar que en los equipos rotatorios, los motores tengan una correcta rotación y
una vibración dentro de los límites tolerables.
A continuación se detalla un listado de inspección general ordenado por grupo de
equipos.
BOMBAS CENTRIFUGAS
Las bombas centrífugas, al igual que cualquier otro equipo, pueden ser peligrosas si no se
utilizan adecuadamente. Para lograr una seguridad y confiabilidad óptima, se deben
seguir las instrucciones de operación y mantenimiento del fabricante. La siguiente lista se
entrega solo como una guía de los tipos de uso incorrecto que podrían dañar la bomba.
No haga funcionar la bomba con la válvula de descarga cerrada.
No haga funcionar la bomba en el sentido inverso
Cuando se tenga indicaciones de que algo está rozando, golpeando o atorándose,
no continúe haciendo funcionar una bomba
.No encienda la bomba si no tiene puesto el protector de faja o del acoplamiento.
No conecte la bomba al sistema impulsor sin antes verificar que el sistema
impulsor esté girando en la dirección correcta.
En el caso de realizar mantenimiento de la bomba, debe utilizarse la protección
adecuada para la cara y los ojos y comprobando que el sistema impulsor esté
trabado y la bomba esté desconectada del sistema impulsor.
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CAP. | ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO 32
Asimismo debe cortarse la energía eléctrica y colocar un seguro para evitar el
arranque inadvertido por una tercera persona.
BOMBAS PERISTALTICAS
Lubricación: Compruebe la capacidad de lubricante para la manguera de la
bomba.
Cada 200 horas de servicio se debe realizar la comprobación del nivel del aceite
en el engranaje reductor.
Cambie el aceite del engranaje reductor periódicamente y según las instrucciones
del manual de mantenimiento del engranaje reductor.
La verificación del caudal entregado por cada bomba debe realizarse por lo menos
2 veces por guardia y los resultados registrarlos en el cuaderno de control y en un
archivo electrónico (computadora). Este control se realiza aun cuando la Planta
opere correctamente.
Para la medición del caudal se utiliza un recipiente de 4 L y un cronometro con
precisión de 0.1 segundo. El tiempo de colección de la muestra debe ser mayor a
6 segundos. Se divide el volumen de pulpa colectado entre el tiempo y se obtiene
el caudal en ese momento: debe registrarse también el nivel de la pulpa dentro del
Tanque dosificador, goteras u obstrucciones en el tubo de descarga porque ellos
afectan en mayor o menor medida el flujo de líquidos y pulpas.
Si el caudal no es el correcto se corrige el flujo con el variador de frecuencia de la
bomba peristáltica.
TANQUES DE AGITACION (REPULPADO, DOSIFICACION Y NEUTRALIZACIÓN)
Revisar la lubricación de los equipos rotatorios, teniendo especial cuidado en el
sentido de giro del motor.
Inspeccionar periódicamente las fajas de transmisión a fin de contar con otras de
repuesto para evitar paradas no programadas.
Inspeccionar que las tuberías y el cajón de rebose se encuentren libres de
elementos extraños que podrían impedir un flujo constante.
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CAP. | ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO 33
Mantener un flujo constante de lechada de cal y efluente de mina al Tanque de
Mezcla TKM-01 y a los Tanques de Neutralización para evitar que la pulpa llegue a
ellos con un pH ácido que corroerá el material del Tanque, además que el agua
seria evacuada con un tratamiento incompleto.
Si bien la medición de la alcalinidad (pH) será realizada automática y
continuamente con pHmetros instalados en la Poza PZAN-01 y OF del TKSD-01,
el operario extraerá una muestra 2 veces por guardia y verificará el pH en el
pHmetro estacionario del Laboratorio de la Planta. Estas mediciones quedarán
registradas en el cuaderno de control.
Las bombas peristálticas regularan automáticamente el flujo de lechada de Cal y
floculante. Si el pHmetro del Sedimentador TKSD-01 emite una señal indicando un
descenso del pH de diseño entonces el operador verificará de inmediato si el
caudal alimentado de lechada de cal es el correcto; para ello utiliza un recipiente
de 4 L y un cronometro. Si el caudal es correcto entonces la bomba esta operando
correctamente y el problema puede haber sido ocasionado por una mayor acidez y
contenido de metales del efluente acido original o por una menor concentración de
lechada de Cal.
Se determina entonces la densidad de pulpa de la misma muestra utilizada para
determinar el caudal; para este efecto se pesa 1 L de la pulpa utilizando una fiola
de este volumen. Si la densidad es significativamente menor que 1012 g/L significa
que contiene menos Cal que la concentración de diseño y hay que solucionar el
problema en la sección de preparación. Mientras tanto y para no afectar el proceso
de neutralización se incrementa el caudal en forma inversamente proporcional a la
concentración de lechada de Cal. Para ello se utiliza un gráfico similar al de la
figura 3.1 del siguiente modo2 :
- Suponiendo que la densidad de pulpa registrada es 1060 g/L, la concentración
de Cal fina será 100 g/L (según el gráfico 3.1).
2 El Supervisor de la Planta debe preparar este gráfico con lechada de Cal de varias
concentraciones.
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CAP. | ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO 34
- Entonces el caudal de diseño (0.66 L/s) que corresponde a una concentración
de 20 g/L de cal fina deberá ser modificado a un caudal de :
0.66 x 20 ÷ 100 = 0.13 L/s
Para la nueva concentración de lechada de Cal (100 g/L)
- El nuevo caudal se regula con la perilla que posiciona el variador de velocidad
de la bomba peristáltica.
Es importante considerar que estos valores de referencia fueron obtenidos para
una pureza y granulometría especifica de los materiales utilizados para elaborar la
Ingeniería de detalle de la Planta. Entonces el operador deberá realizar el
siguiente procedimiento si utiliza cal de otra procedencia :
- Determinar en el Laboratorio el volumen de lechada de Cal utilizado para
alcanzar un pH de 10,5 luego de 10 minutos de agitación y con ello determinar
el caudal de esta nueva lechada que se debe utilizar en la Planta aplicando el
siguiente cálculo:
- Suponiendo que 1 L del efluente ácido requiere 6 ml de la nueva lechada de
cal para alcanzar el pH 10.5, entonces el caudal de lechada que se debe
alimentar en la Planta será igual a :
8 ml/L x 110 L/seg ÷ 1000 ml/L = 0.88 L/s
- El operador incrementara entonces el caudal de 0.66 L/s (caudal de diseño) a
0.88 L/s, moviendo para ello la perilla del variador de velocidad de la bomba
peristáltica de lechada de cal.
SEDIMENTADOR
Revisar y realizar el mantenimiento del sistema de lubricación de transmisión del
rastrillo.
Revisar periódicamente el estado del sistema de elevación del rastrillo y alarma en
caso de sobrecarga de lodos.
Inspeccionar y limpiar periódicamente el canal de ingreso de la pulpa neutralizada
y las tuberías de descarga del rebose.
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CAP. | ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO 35
En el caso de una parada programada prolongada el operador deberá descargar la
mayor parte de los lodos generados en el Sedimentador porque de otro modo la
consolidación de ellos podría sobrecargar el rastrillo y dañar el sistema de
transmisión.
POZAS DE ALMACENAMIENTO Y CLARIFICACION
Inspeccionar frecuentemente la geomembrana que cubre la poza, verificando
posibles cortaduras que se pudieran presentar
Revisar la tubería de salida de agua tratada y verificar que se encuentre limpia y
libre de elementos extraños en las zonas de entrada y salida.
La cuneta de derivación en la periferia de las Pozas deberá limpiarse para evitar
que se obstruyan y las escorrentías ingresen a estas pozas.
Durante la limpieza de la poza evitar tener contacto entre las palas y la
geomembrana para no provocar cortes e incisiones.
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CAP. | ASPECTOS GENERALES DEL FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO 36
GRUPOS ELECTROGENOS DE EMERGENCIA
Estos equipos deben ser arrancados y operados 30 minutos por lo menos una vez
al mes para garantizar que operaran sin problemas cuando ocurra una emergencia
de corte de energía.
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CAP. | PROCEDIMIENTO PARA EL ARRANQUE DE LA PLANTA PTAM 37
4. PROCEDIMIENTO PARA EL ARRANQUE DE LA PLANTA PTAM
El arranque de la Planta después de una parada programada o no, seguirá el siguiente
procedimiento:
1. Verificar que el nivel de lodos en el Sedimentador es pequeño y el rastrillo puede
girar libremente.
2. Verificar que la tolva de cal está llena y que en el almacén principal se cuenta con
un inventario suficiente de cal, floculante y GLP para operar sin interrupciones
hasta que llegue una nueva remesa de estos materiales.
3. Verificar que todos los equipos están operativos y se ha realizado el
mantenimiento correspondiente durante la parada de Planta; los equipos deberán
arrancarse en vacío para comprobar su operatividad.
4. La Planta se arranca por secciones; la primera sección que arranca es la de
preparación de cal, y no se arranca ninguna otra sección hasta que el tanque de
dosificación de cal, esté lleno.
5. El Supervisor deberá realizar una prueba estándar de neutralización en el
Laboratorio utilizando una muestra del efluente acido acumulado en la Poza
PZAM-01 y muestra de lechada de cal preparadas en la Planta. Los consumos
resultantes de lechada de cal se utilizan entonces para determinar el caudal que
las bombas peristálticas deben alimentar a los Tanques de Neutralización.
6. Se regula el caudal de lechada de Cal y se alimenta al Tanque de Mezcla TKM-01.
Dos minutos después de iniciado esta alimentación se inicia la alimentación del
efluente acido desde la Poza PZAM-01 con un caudal de 110 L/s y se arranca LOS
Tanques agitadores TKN-01, 02, 03 y 04..
7. Aproximadamente 12 minutos mas tarde los Tanques de Neutralización TKN-02 y
TKN-03 inician la descarga por rebose de la pulpa completamente neutralizada
(pH 10.5) hacia el Tanque de coagulación y de allí al canal de conducción al
Sedimentador. En ese momento se inicia la alimentación de solución de floculante
a este canal con un flujo de 0.7 L/segundo.
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CAP. | PROCEDIMIENTO PARA EL ARRANQUE DE LA PLANTA PTAM 38
8. El Sedimentador descarga el agua tratada una vez que esta alcance el nivel de
rebose pero los lodos se mantienen dentro del sedimentador hasta que la
densidad del mismo alcance valores cercanos a 1200 g/L; en ese momento se
arrancan las bombas peristálticas y se inicia el bombeo de lodos hasta el Cajón de
relaves.
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CAP. | INSTALACIONES AUXILIARES 39
5. INSTALACIONES AUXILIARES
Gracias a que la Planta PTAM se instala dentro del ambiente de la Planta Concentradora
y se complementa y utiliza parte de sus instalaciones, no será necesario construir
instalaciones auxiliares como las que se mencionan a continuación pues utilizará las
existentes en la Planta Concentradora:
- Sistema de Preparación de Solución de Floculantes
- Sistema de Preparación y Clasificación (Hidrociclón) de Lechada de Cal
- Almacén de Cal y de Floculante
- Almacén de materiales, equipos e instrumentos
- Laboratorio Metalúrgico y Químico para control de operación
- Talleres mecánico y eléctrico
- Oficina de Supervisión
- Servicios higiénicos
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CAP. | ATENCION A CONTINGENCIAS 40
6. ATENCION A CONTINGENCIAS
El Plan de Contingencia considera medidas elaboradas para evitar la paralización de la
Planta PTAM o vertimiento al medio receptor del efluente sin tratar; estas medidas son
acciones facilitadas por un apropiado diseño de la Planta.
Las contingencias a que se refiere el presente Plan son aquellas derivadas de la
paralización parcial o completa de las Plantas de Tratamiento PTAM y de la misma Planta
Concentradora, ocasionadas por fallas en el suministro de energía e insumos,
desperfectos, roturas, atoros, paralizaciones laborales, contingencias relacionadas con
eventos naturales extremos como deslizamientos, inundaciones, sismos y actos de
sabotaje.
6.1 Contingencias y Medidas Específicas
A continuación se enumeran las contingencias previsibles y las medidas que se han
diseñado para hacer frente a ellas. Al diseñar la Planta se ha tenido en cuenta que su
ubicación correcta minimizará el riesgo de que desastres naturales extremos afecten su
operatividad; por ello es que la Planta se ubica dentro de un área estabilizada de
instalaciones industriales que tiene un excelente récord de estabilidad frente a
deslizamientos, huaycos e inundaciones.
La Planta PTAM contará con dispositivos específicos para deterge el flujo de efluentes y
otros, para detectar inundaciones en curso de la fosa y para dar avisa del mismo
mediante alarmas sonoras y ópticas.
a.- Corte de Energía Total en la Unidad de Producción
Ello puede ocurrir por cortes programados con anticipación o intempestivos debido a
caída de torres de alta tensión (por causas naturales o atentados); en tal caso no
habrá suministro de energía eléctrica por un tiempo estimado no mayor de 24 horas
teniendo en cuenta la que no se trata de un área remota y hay otras actividades y
poblaciones que requieren ese restablecimiento.
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CAP. | ATENCION A CONTINGENCIAS 41
En el caso de la Planta PTAM la acción inmediata es cerrar la válvula de alimentación
de la poza PZAM-01 al Tanque de mezcla TKM-01 y la válvula de la tubería TBCH-01
que conduce su efluente a la Poza PZAM-01; el resto de flujos se detendrá
automáticamente porque es impulsada por bombas que requieren energía eléctrica.
Está previsto instalar una válvula hidroneumática que cerrará automáticamente el
paso de efluente por la tubería TBAM-01 si se interrumpe la energía.
Los derrames que ocurran en la fosa de la PTAM serán contenidos por el volumen
disponible antes que inunden el pedestal de los Tanques agitadores (0,4 m de altura);
en un segundo nivel a 0,8 m se encuentra la base las bombas que es el único
dispositivo que puede dañarse al contacto con agua.
Se cierran también las válvulas de dosificación de lechada de Cal y de floculante para
evitar su pérdida y que el exceso afecte la operación por cuando esta se restablezca.
Durante este intervalo el Operador a cargo arrancará de inmediato el Grupo
electrógeno existente para emergencias y operará la PTAM tratando el efluente de
Mina Chupa u otro que puedan llegar por gravedad a la Poza PZAM-01.
b.- Paralización Intempestiva de la Planta Concentradora
En este caso no se dispondrá del suministro de pulpa de relave que actúa como
coagulante, pero se contará con energía eléctrica. Se sigue el procedimiento
establecido para paradas programadas, es decir que la totalidad del caudal de agua
de mina 200 L/s se descarga al Depósito de relaves Tinyag Inferior, hasta que la
Planta Concentradora reinicie su operación permitiendo también volver a tratar los 110
L/s de efluente de mina.
c.- Atoro o desperfecto de Equipos de Planta o Línea de Conducción de pulpa
ácida o neutra
Las pulpas de relave, pulpa neutralizada, efluente clarificado o agua de mina, cuentan
con sistemas para manejar los rebalses y evitar derrames al medio ambiente.
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CAP. | ATENCION A CONTINGENCIAS 42
En el caso del agua de mina las líneas de conducción a la PTAM pasan primero por
tanques de distribución/regulación (TKR-01) que descargarán directamente al
Embalse Tinyag Inferior por las tuberías alternas, en caso de atoros de la línea
principal.
En el caso de las aguas neutralizadas llegan a las Pozas de Clarificación PZCL-01 y
PZCL-02 donde se cuenta con un sistema de control de rebalses que rebosa por
gravedad hacia el Embalse Tinyag Inferior.
En caso de inundación de la Fosa de Tanques de neutralización por rotura de líneas,
tanques u otros, la bomba de sumidero será activada de inmediato por un sensor de
nivel de líquido y conducirá hasta el Sedimentador TSD-01 la pulpa derramada; desde
el Sedimentador el agua clarificada fluirá por gravedad a las pozas de clarificación.
d.- Huelga u otro tipo de Paralización Laboral
En tal caso la Planta puede ser operada con 2 trabajadores por turno, incluyendo el
módulo ECO2; el Jefe de Planta solicitará la asistencia de personal hasta que se
supere la paralización laboral. Hay que tener en cuenta que en caso de que la
paralización sea intempestiva, el supervisor a cargo detendrá el flujo de alimentación
de efluentes de mina a la poza PZAM-01 y detendrá la operación de la Planta hasta
que obtenga la asistencia indicada anteriormente.
EMLQSA designará y entrenará con la debida anticipación al personal profesional que
deberá actuar en caso de estas contingencias
e.- Ocurrencia de Caudal Histórico que supere el Caudal Pico de Diseño
En este caso se opera la Planta con un menor tiempo de retención en cada etapa para
incrementar su capacidad de tratamiento en forma temporal; se incrementa en forma
proporcional al nuevo caudal del efluente el caudal de lechada de CaO, de floculante y
de pulpa de relave y se descarga el U/F del Espesador con una menor densidad de
pulpa de ser necesario. Las pozas de Clarificación manejarán el mayor caudal pero el
Módulo ECO2 tendrá que operar ambos hornos de combustión para generar el CO2
adicionalmente requerido.
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CAP. | ATENCION A CONTINGENCIAS 43
f.- Ocurrencia de Inundaciones en el área de la Planta
Si la intensidad de la lluvia y escorrentías es tal que el caudal que rebalsa las cunetas
perimetrales e ingresa a la Fosa de neutralización supera la capacidad de la bomba de
sumidero, el Jefe de Planta instalará otra bomba similar (que se dispone como stand-
by en el Almacén) para desaguar la fosa. Este tipo de bombas son portátiles y se
instalan en forma inmediata.
Para cubrir emergencias similares que ocurran cuando este evento coincide con corte
de energía la Planta contará con una motobomba de 10 Hp, la misma que instalará en
forma inmediata para salvar la emergencia. Para facilidad de arranque la motobomba
debe operar con gasolina y una dotación suficiente de este combustible (20 galones)
debe permanecer almacenada en el Grifo que abastece de combustible (diesel) a los
vehículos del Campamento.
g. Paralización Programada para Mantenimiento de la Planta Concentradora o
de la Planta PTAM
La Planta PTAM no debe dejar de operar mientras la Planta Concentradora lo haga.
El mantenimiento preventivo se hará en etapas, es decir que se realiza mientras se
trata 110 L/s y entonces se opera una de las 2 líneas de 02 Tanques de neutralización
mientras la otra línea entra en mantenimiento. En este caso se opera la Planta con un
menor tiempo de neutralización, 6 en lugar de 12 minutos, lo cual es manejable si se
realiza en forma ocasional.
En caso que el mantenimiento del Sedimentador TSD-01 sea necesario la PTAM
operará sin esta etapa y enviará la pulpa neutralizada y floculada directamente a las
Pozas de Clarificación PZCL-01 y PZCL-02 donde se puede manejar la cantidad
adicional de sólidos que sedimentarán.
Si se trata del mantenimiento de la Planta Concentradora se sigue el procedimiento
previsto para descargar 200 L/s al Depósito de relaves Tinyag Inferior; en tal caso se
realiza también el mantenimiento preventivo de la PTAM.
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CAP. | ATENCION A CONTINGENCIAS 44
h. Destrucción Parcial o Total de la Planta por Sismos
En vista de la apropiada selección de su ubicación la destrucción total solo puede
ocurrir por un sismo de gran magnitud. En tal caso la destrucción generada en el
entorno, que incluye pérdidas de vida y daño a la salud de será humanos será
atendida con mayor prioridad. Mientras tanto se restablecerá progresivamente la
operación de la Planta, apelando inclusive al empleo del equipo disponible existente
en la Planta Concentradora (Celdas de Flotación y Espesadores); es un hecho que en
tal caso EMLQSA privilegiará la atención del problema ambiental antes que la de su
producción.
En el caso de destrucción parcial se empleará también, pero en forma inmediata, el
equipo disponible existente en la Planta Concentradora (Celdas de Flotación y
Espesadores); ello puede realizarse sin traslado de estos equipos desde su ubicación
normal, gracias a que el agua de mina llega allí por gravedad.
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