Estudio Experimental de Punzonamiento en Geomembranas en Interfaces de Depósitos Minerales

Abstract

“Uno de los procesos para la obtención de metales y minerales desde partículas pétreas, es a través de la confirmación de depósitos de minerales (pilas de lixiviación). Para esto las partículas son apiladas y posteriormente regadas con una solución ácida, la cual disuelve los minerales por percolación a través del material apilado.

Bajo las partículas a lixiviar se coloca un estrato de material drenante con tuberías de drenaje inmersas en éste, de esta forma se genera el flujo de la solución ácida enriquecida desde el material apilado hasta las tuberías de drenaje, para luego conducir la solución hacia piscinas para su posterior procesamiento.

Sobre el suelo de fundación y bajo el material drenante se instalan geomembranas, las cuales generan una barrera impermeable entre el depósito y el suelo de fundación. Éstas tienen como objetivo evitar que la solución ácida infiltre en el subsuelo, logrando no contaminar las napas subterráneas, no disolver las sales presentes en los suelos salinos (existentes en la zona en la cual se emplazan principalmente estos depósitos en Chile), y no perder solución ácida enriquecida con minerales.

El presente trabajo tiene como objetivo actualizar las expresiones de diseño, mediante las cuales se estima el espesor de la geomembrana requerida para así evitar el efecto del punzonamiento de ésta y perder la estanqueidad en la base del depósito.

Las geomembranas estudiadas son de polietileno lineal de alta densidad (HDPE). Para determinar su resistencia, se realizaron ensayes de punzonamiento hidrostáticos, mediante los cuales se correlaciona la presión hidrostática que produjo su rotura con el tamaño máximo y geometría de las partículas del material drenante.

Las expresiones de diseño utilizadas en la actualidad fueron desarrolladas en los 90’, mediante ensayes hidrostáticos, pero éstas son conservadoras si se comparan con los resultados obtenidos en la presente investigación. La diferencia se produce principalmente por las mejoras que han sido realizadas en las materias primas utilizadas. A partir de lo anterior, se proponen modificaciones para dichas expresiones en función de las características de los materiales actuales y los criterios de diseño utilizados en Chile en la actualidad.