Simulación y análisis de la formación de lagunas parásitas en depósito de relaves Pampa Pabellón para la mejora de planes de depositación

Abstract

El presente estudio analiza la dinámica y gestión de un depósito de relaves convencional, específicamente el depósito Pampa Pabellón, con énfasis en los factores que contribuyen a la formación de lagunas parásitas y la optimización de los planes de depositación. Este problema resulta crítico debido a las implicancias operativas y ambientales que generan las acumulaciones no planificadas de agua en estos sistemas.

Para abordar esta problemática, se emplearon múltiples metodologías que incluyen el análisis de topografías y batimetrías del año 2023, la caracterización reológica del relave, una simulación de descarga de agua y de un fluido no-newtoniano, que represente el relave convencional depositado. Las topografías proporcionan información clave para evaluar la evolución a largo plazo del depósito, proyectada en los planes de depositación. Sin embargo, se detectaron inconsistencias significativas en los datos que pueden afectar al diseño de obras que se basan en los planes de depositación. La caracterización del relave mostró una alta variabilidad en parámetros como la viscosidad y esfuerzo de corte, mientras que la densidad y la gravedad específica permanecieron generalmente constantes, permitiendo una representación general del comportamiento del material.

El modelo hidrodinámico, resuelto mediante TELEMAC-2D, permitió simular el comportamiento del flujo en el depósito, identificando tres trayectorias principales que sigue el relave desde el punto de descarga (PD-0.5) hasta las zonas de acumulación. En el tramo 2, donde el flujo se dirige hacia la zona donde usualmente se forman lagunas parásitas, se observó una disminución progresiva de la velocidad debido al esfuerzo de corte y a la reducción de la pendiente. Este comportamiento incrementa la acumulación de agua y sedimentos en áreas críticas, lo que favorece la formación de lagunas parásitas. En el tramo 3, donde el flujo es más lento y con mayores pendientes positivas en la dirección del flujo, se tiene la amenaza de formaciones continuas de lagunas indeseadas en las depresiones del lecho. Además, la resolución del modelo confirmó que el transporte predominante es el de partículas en suspensión, ya que los cambios en la morfología del lecho fueron insignificantes (menores a 1 mm), lo que indicaría que el fenómeno predominante es de asentamiento y consolidación como producto de la descarga.

Se concluye que es esencial optimizar los planes de depositación, considerando la variación de las pendientes desde el punto de descarga hacia distintas zonas a la que apuntaría el flujo al ser depositado. El monitoreo continuo de las condiciones fluidodinámicas, junto con el uso de modelos computacionales, proporciona una herramienta robusta para predecir el comportamiento a largo plazo y mejorar la eficiencia operativa del depósito.