Análisis de la densidad superficial de relaves espesados depositados en capas delgadas con ciclos de secado

Abstract

El presente trabajo de título busca avanzar en el entendimiento del proceso de depositación de relaves espesados y la evolución de su densidad depositada, la cual tiene influencia en el comportamiento geotécnico posterior del depósito. Se propone una metodología específica y estandarizada de muestreo en terreno y ensayos de laboratorio (granulometría, densidad, humedad y sedimentación) para estudiar el comportamiento de la densidad del relave depositado en Minera Centinela. Se diferencian dos procesos a estudiar en la depositación, el primero corresponde al cambio de la concentración de sólidos en el flujo del relave y su impacto sobre la formación de playas, donde domina el proceso de transporte de sedimento y la separación sólido-líquido durante el comportamiento hidráulico de la pulpa antes de convertirse en suelo depositado. El segundo corresponde a, una vez que la descarga activa en el sector cesa, la pulpa de relaves es un suelo sedimentado, en este punto domina la consolidación y secado por evaporación. Los dos procesos a estudiar influyen en la densidad del relave depositado y el resultado corresponde a una relación de densidad depositada como función de las propiedades físicas del relave, siendo estas, concentración en peso de sólidos, tiempo de descarga, tiempo de secado, clima y distancia de descarga, en base al muestreo in-situ, el cual también será un resultado que proviene de la metodología de muestreo. Las mediciones en terreno muestran que existe una variación de la concentración en peso de sólidos de los relaves recién depositados en playas de hasta 15 puntos porcentuales según la distancia de la descarga, se propone un modelo para predecir esta variación basado en el efecto de la gravedad sobre el relave durante la depositación, en el cual se plantea que existe un fenómeno de mezcla y arrastre de las pulpas menos densas y la que proviene de la depositación, esta mezcla es arrastrada aguas abajo, produciendo una distribución de concentraciones de sólido y densidad en la distancia. El modelo propuesto permite explicar la concavidad de playas de relaves observadas y constituye una metodología para la estimación de la concavidad esperada para nuevos casos de estudio a través de un modelo de predicción de pendientes de la literatura. Para la fase de consolidación y secado del relave se propone un modelo que considera la sedimentación y la evaporación para un espesor de capa y una concentración dada, con el que se obtienen resultados acordes a los medidos en terreno para el relave depositado. Además, se entregan recomendaciones para el tiempo de consolidación y secado para obtener el límite de contracción y densidad objetivo.