Aplicaciones de tubería de pulpa minera

Dragado de cristales de sal Dead Sea Works 

Dragado de arena en Lagos, Nigeria 

Periclase Ltd-26 km de tuberías PEXGOL 

 

De forma tradicional, la industria de la minería ha utilizado tuberías de pulpa minera, usando agua como líquido, para transportar desechos y relaves al lugar de depósito de desechos. Las operaciones de dragado también usan tuberías de pulpa minera. La arena, grava o suelo dragados de los ríos a menudo son bombeados con agua a través de una tubería de pulpa minera a una obra de construcción ubicada a varios kilómetros de distancia.

Una tubería de pulpa minera lleva una mezcla de partículas sólidas y un líquido que generalmente es agua. Las partículas en la tubería de pulpa minera varían en tamaño, de 10 cm de diámetro a menos de 25 μm. Cuando las partículas sólidas en el líquido de la tubería son pequeñas y de granulosidad fina, la mezcla se llama pulpa minera fina. Cuando hay partículas más grandes, la mezcla se llama pulpa minera gruesa.

En general, cuando las tuberías son usadas para transportar pulpa minera gruesa, la velocidad de caudal en la tubería debe ser relativamente elevada para mantener suspendidos a los sólidos, que son muy abrasivos para la tubería y la bomba, y el consumo de energía es elevado. Consecuentemente, el uso de una tubería de

pulpa minera gruesa es económico solo en distancias relativamente cortas, generalmente de no más de unos pocos kilómetros.

Ventajas de la tubería de pulpa minera PEXGOL™

Las tuberías de polietileno reticulado (PEX) de PEXGOL™ son actualmente utilizadas en transporte de pulpa minera en todo el mundo. Se ha demostrado sistemáticamente que son más eficientes y confiables que las tuberías ordinarias debido a su suave interior, el cual evita las obstrucciones y acumulaciones en las paredes de la tubería de sustancias transportadas por  las tuberías.

Incrustacion

Las tuberías de acero y polietileno son usualmente obstruidas por la sedimentación en la pulpa minera.

La estructura molecular de las tuberías de polietileno reticulado (PEX) de PEXGOL™ evita la incrustación debido a que las sustancias sólidas no se adhieren a las paredes de la tubería de pulpa minera. La superficie suave de la tubería de pulpa minera PEXGOL™ reduce la pérdida de carga, de manera que la presión de bomba requerida es menor, ahorrando energía y costos por mantenimiento.

Pexgol

Transporte de sólidos por largas distancias a traves de tuberías de pulpa minera

Para poder ser transportada  largas distancias, la pulpa minera debe ser relativamente fina. Por ejemplo, las tuberías existentes de pulpa minera de carbón llevan pulpa minera fina, de aproximadamente 50% carbón y 50% agua en peso. Los sólidos son primero pulverizados y mezclados con agua para formar una pasta o pulpa minera. La pulpa minera luego entra a un tanque de mezcla a través de la tubería. El tanque de mezcla, que contiene una o más ruedas rotativas o turbinas grandes, mezcla las partículas uniformemente. A continuación, la pulpa minera es extraída mediante bombeo a través de la tubería. Las bombas especiales de

émbolo macizo o pistón son usadas para bombear la pulpa minera a lo largo de distancias grandes.

Las tuberías de pulpa minera varían de tubos de diámetro de 5 cm (2 plg) usados en sistemas de pozos recolectores de petróleo hasta tubos de 9 m (30 pies) de diámetro usados en redes de agua y alcantarillado de alto volumen.

Las tuberías de pulpa minera PEXGOL™ son producidas en longitudes extensas y continuas. Son enroscadas en barriles especiales y transportadas por trailers en tierra, o colocadas en contenedores para su transporte por mar. Las tuberías de pulpa minera son luego fácilmente desenroscadas y colocadas directamente en el piso. Considere que, mientras que las tuberías de acero de 15 cm (6 plg) son suministradas en barras de 6 m, las tuberías de pulpa minera PEXGOL™ de 160 mm pueden ser suministradas con longitudes de 600 m, dentro de carretes

La industria de la minería usa las tuberías de pulpa minera PEXGOL para transportar concentrados de minerales desde una planta de procesamiento a un puerto. El concentrado del mineral es bombeado hacia una tubería de pulpa minera PEXGOL™ a través de largas distancias, hacia un puerto donde la mezcla será enviada para un futuro procesamiento. Al final de la tubería de pulpa minera, las sustancias materiales son separadas de la pulpa minera en un filtro prensa para retirar el agua. Luego el agua es procesada en un proceso de tratamiento de residuos antes de ser desechada o devuelta a la mina. La tubería de pulpa minera PEXGOL™ ofrece una clara ventaja económica frente al transporte por ferrocarril, particularmente cuando las minas están en áreas extremadamente remotas, y también asegura una perturbación de ruido mucho menor.

Las tuberías son diseñadas para resistir la abrasión de los sólidos transportados así como la corrosión del suelo. Algunas de estas tuberías de pulpa minera están revestidas con PEXGOL™ o polietileno de alta densidad (PEAD). Flexibles y fuertes, las tuberías de pulpa minera PEXGOL™ tienen una mayor resistencia a la abrasión que las tuberías regulares de metal o polietileno, como resultado de la estructura única de polietileno reticulado. La habilidad de la tubería de pulpa minera PEXGOL™ de absorber la energía cinética de las partículas duras dentro de la pulpa, junto a su resistencia a la deformación, hacen de estas tuberías conductos extraordinarios resistentes a la abrasión.

En conclusión: las tuberías de pulpa minera PEXGOL™ reducen horas de trabajo e incrementan las ganancias.

Materiales típicos transportados en las tuberías de pulpa minera PEXGOL™

Las tuberías de pulpa minera PEXGOL™ transportan varios tipos de materiales: carbón, cobre, hierro, concentrados de fosfatos, piedra caliza, plomo, zinc, níquel, bauxita y arenas petrolíferas. La tubería de pulpa minera PEXGOL™ es también usada para transportar relaves de una planta de procesamiento de minerales, una

vez que el mineral ha sido procesado, para el desecho de las rocas o arcillas restantes.

La tubería de pulpa minera PEXGOL™ es la opción correcta para el transporte de líquidos corrosivos y abrasivos. La durabilidad, confiabilidad y bajo mantenimiento de las tuberías de polietileno reticulado (PEX) de PEXGOL™ las hacen ideales para el transporte de pulpas mineras de grano grueso y químicos.

Convertir más rápidamente relaves finos maduros en un paisaje sólida

Reducir el tiempo que se tarda en recuperar las balsas de residuos y eliminar la necesidad de las balsas de residuos

IntroducciónLos relaves son la mezcla de arcilla, limo, arena, asfalto y agua

residuales que permanecen después de betún se extrae de la arena en

arenas petrolíferas minas. Esta corriente de residuos acuosos es

transportado por gasoducto y depositado en estanques donde la mayoría

de los sólidos - en su mayoría de arena - depositan en el fondo. El fluido

restante - en su mayoría arcilla, limo y agua - flujo a la mitad del

estanque y separar en una tapa de agua que permanece en la parte

superior del estanque y una madura colas finas (MFT) en el fondo del

estanque. El agua se devuelve a la balsa de residuos donde puede

evaporarse o ser reutilizada en el proceso de extracción.La MFT es una

suspensión de partículas de arcilla sobre todo finos, limo y agua, y no se

conforma en una densa sólida adecuada para la recuperación durante

muchas décadas. MFT generalmente se almacena en grandes estanques

durante décadas mientras continúa sedimentar y el agua se evapora.

Suncor Energy ha desarrollado con éxito una nueva tecnología llamada

TRO que convierte más rápido MFT en un paisaje sólido. Esto reduce el

tiempo que se necesita para recuperar las balsas de residuos y elimina la

necesidad de estanques adicionales. Shell Canadá también está

utilizando una tecnología, llamada Fines atmosféricas secado (AFD),

para acelerar el tratamiento de residuos y crear un material seco que

permita la recuperación más rápido. Ahora, a través Cosia, Shell y

Suncor, junto con los demás miembros de relaves de la EPA están

colaborando para mejorar esta tecnología de manera cooperativa.

Tecnología e InnovaciónEn tanto los procesos AFD TRO ™ y, MFT se mezcla con un producto

químico usado comúnmente en las instalaciones municipales de

tratamiento de agua para ayudar a resolver los sólidos. Este floculante

polímero se adhiere a las partículas de arcilla en la MFT y hace que

agrupar juntos, permitiendo que la arcilla que se separa del agua.El

floculante químico es completamente seguro porque es inerte y no

reacciona con el medio ambiente.

La MFT espesado se deposita en capas delgadas en laderas de poca

profundidad específicamente construidos para el secado y

deshidratación. El agua se devuelve a las balsas de residuos donde

puede ser reutilizado en el proceso de extracción de bitumen o

evaporarse. El material resultante se puede recuperar en el mismo lugar

en el que se secó o transportados a otra ubicación para la recuperación

final.

Dado que este proceso de secado se produce en cuestión de semanas,

el trabajo de recuperación puede llevarse a cabo más rápidamente. En la

actualidad, la AFD y operaciones TRO tratan una cantidad sustancial de

las colas finas fluidos generados en arenas petrolíferas minas.

Depósito de TRO en una de las instalaciones de Suncor

Colapso

Testimonio con SuncorSe espera que el uso de la TRO ™ en arenas petrolíferas operaciones

mineras de Suncor para dar lugar a una superficie recuperable 10 años

después de la perturbación inicial, por debajo de los 30 años que ahora

lleva. Desarrollo tecnológico TRO ™, la aprobación regulatoria y la

aplicación comercial ya han permitido Suncor para cancelar los planes

para cinco balsas de residuos adicionales en sus operaciones mineras

existentes. En los próximos años, Suncor también espera reducir el

número de balsas de residuos en su actual emplazamiento de la mina de

ocho a sólo dos, la reducción de la superficie total cubierta por las

lagunas en aproximadamente un 80 por ciento.

Testimonio con AFDA escala comercial Multas Atmosféricas de Shell de secado (AFD)

demostración de campo ha demostrado que la tecnología AFD puede

hacer mejoras significativas en el tiempo de secado de colas que pueden

resultar en un depósito de relaves finos que libera agua y gana fuerza en

semanas en lugar de décadas. Dado que el proyecto de demostración

inicial en 2010, los proyectos de la AFD se encuentran ahora, tanto en el

río Muskeg y Jackpine Minas.

Durante los últimos dos años Shell ha estado muy contento con el

progreso del programa de la AFD y el ritmo al que fue entregado - pasar

de la concepción hasta la entrega en menos de un año. Hasta la fecha,

más de 1 millón de toneladas de multas han sido capturados en nuestra

mina de Río Muskeg través de esta tecnología.

ColaboraciónSuncor ha compartido su innovador proceso de TRO ™ con otros socios

de la industria a través de la Oil Sands Relaves Consortium (OSTC)

fundada en 2010. Desde entonces, el consorcio ha hecho la transición a

la Cosia Relaves EPA. Shell Canada ha seguido una técnica muy similar,

llamado Multas atmosféricas secado (AFD). Desde el lanzamiento de la

OSTC y Cosia, Shell y Suncor han sido capaces de compartir el trabajo

detrás de estas tecnologías, en la búsqueda de trabajo en conjunto para

acelerar aún más y más rápido desarrollos y mejoras en la

tecnología. Mientras que las compañías mineras de arenas petrolíferas

Cosia tienen acceso a la tecnología, es importante darse cuenta de que

la tecnología puede no ser apropiado para todos los planes de minas

existentes, que se desarrollan años antes de la construcción real.Este es

uno de los muchos enfoques que se persiguen para reducir el volumen

de residuos finos maduros.

IntroducciónRelaves espesados, como su nombre indica, implica el proceso mecánico de deshidratación bajo contenido de sólidos en suspensión concentrada (Fourie 2003). Esto se consigue normalmente mediante el uso de compresión (o de alta tasa) espesantes o una combinación de espesantes y filtros prensa. Alta Densidad espesados de colas (HDTT) se definen como residuos que han sido deshidratados significativamente a un punto en el que se formarán una masa no segregado homogénea cuando se deposita desde el extremo de un tubo (Welch 2003). Ellos no deben confundirse con pasta de colas que son una mayor (y más caro) grado de espesamiento para producir suspensión muy densa que a menudo se bombearon a su instalación de almacenamiento final usando bombas de desplazamiento positivo (sin embargo, las bombas centrífugas se pueden utilizar para bombear pasta donde las propiedades de relaves son favorables). HDTT menudo se define en la industria en la que los residuos tienen un alto límite elástico (normalmente superior a 20 Pa, pero no superior a 100 Pa), no requieren cono profundo o la tecnología engrosamiento pegar, sangrar agua sobre la deposición y puede ser transportado mediante bombeo centrífugo convencional .La idea de HDTT es apilar la pulpa para formar un autoportante pila cónica reduciendo así las fuerzas de altura y retención del perímetro que contiene terraplenes. Aumentar el espesor de la pulpa de colas (es decir, el aumento de la concentración de sólidos%) crea mayores ángulos playa se inclina en comparación con colas dados de alta con un mayor contenido de agua (es decir, concentración de sólidos inferior%). Los relaves son generalmente dados de alta de los puntos altos topográficos dentro del depósito de relaves o por torres verticales o rampas centrales (ICOLD y PNUMA 2001). Agua liberada después de la deposición y cualquier escorrentía superficial se recoge en un estanque en el dedo del pie de la pila. Ángulos de pendiente típica de 1 a 3,5 grados se pueden lograr para formar un autodrenaje forma fácil recuperable (ICOLD y el PNUMA 2001). Relaves Pegar disposición menudo lograr ángulos de pendiente más alta de playa en comparación con HDTT.HistoriaEn 1973 la propiedad de Falconbridge Kidd Creek Planta Metalúrgica en la ciudad de Timmins, Ontario, Canadá fue el primer sitio para utilizar la eliminación superficie engrosada de relaves (Engels y Dixon-Hardy 2004). La instalación de almacenamiento convencional se convirtió en HDTT para eliminar más elevación de los diques de contención tradicionales que estaban situadas sobre cimientos de barro muy suaves y sensibles (ICOLD y el PNUMA 2001). Los relaves se descargan de grifos en una rampa central que es actualmente de 20 metros de altura. En la base de esta rampa es el 32 m de diámetro, de alta espesante de compresión que produce una densidad de la suspensión de 60 - 65% de sólidos (Golder 2005).Discusión

Los costos de operación son más altos para su eliminación engrosada debido a los costos de deshidratación asociados. Sin embargo, hay ventajas significativas a colas espesantes. Tal vez lo más importante es que los altos volúmenes de agua se pueden recuperar y por lo tanto las pérdidas por infiltración y evaporación del depósito de relaves se pueden minimizar. Uso sostenible del agua en la industria minera es cada vez más importante (Welch 2003). El potencial para la recuperación de grandes volúmenes de agua en la planta (por los espesantes) elimina las pérdidas asociadas con el transporte y el almacenamiento de agua, ya sea en las instalaciones de relaves o en la celebración de los estanques (Fourie 2003). Los problemas ambientales tales como filtraciones, derrames de agua de proceso y el potencial para que el agua actúa como un transportador para flujos de relaves (por ejemplo terraplén incumplimiento) se reduce significativamente. Algunas otras ventajas principales de relaves espesantes son:

• No se requiere gran presa de arranque que reduce significativamente el costo de capital.

• costos de recuperación son significativamente inferiores a los embalses que almacenan relaves y agua. Esto es particularmente cierto cuando se considera una instalación de relaves espesados puede ser progresiva restaurado, lo que reduce los costos de cierre.

• Las preocupaciones de la inestabilidad de los taludes de alta retención asociados con el almacenamiento convencional potencialmente abordado (Fourie 2003).

• Poca o ninguna agua estancada para gestionar lo que no sólo reduce la filtración, pero reduce los costos de bombeo de agua hacia y desde la planta de procesamiento.

• Los resultados Poco o nada de separación sólido / líquido en menos entrada de oxígeno que reducirán la oxidación y por lo tanto la generación de ácido a partir de relaves que llevan azufre (Welch 2003).

• Modificación de las propiedades de colas mediante la adición de aglutinantes para aumentar la estabilidad estática y dinámica, reducir la probabilidad de erosión y prevenir la filtración (por ejemplo, bentonita adición) (DPI 2003).

• Potencial para recuperar reactivos de procesamiento y minerales económicos solubles de los relaves.

•-colocan como El y (óptimas) densidades finales de relaves al alta son más altos que maximiza la capacidad de almacenamiento de la instalación (prolongación de la vida mediante la reducción de la velocidad de aumento).

• aumento laderas Beach en comparación con menor% sólida disposición convencional de relaves de concentración, lo que permite un mayor volumen de residuos que se almacenan en el mismo espacio de superficie.

El punto final relativa a la pendiente de playa es un parámetro de diseño importante para las instalaciones de almacenamiento de relaves espesados. En relaves convencionales deposición la playa pendiente es muy bajo, a menudo alrededor de 1% (menos de 1 grado) y el diseño de la instalación puede ser flexible si hay una ligera variación en este parámetro. Sin embargo, para los relaves espesados donde la variación es a menudo mayor con el aumento de las pendientes de playa, esto puede tener un gran impacto en las alturas de diseño terraplén. Una estimación inferior de la pendiente de la playa (playa de pendiente más plana) puede dar lugar a complicaciones en programas de construcción en etapas de construcción del terraplén futuros han de adelantarse para evitar la pérdida de francobordo. Esto puede crear costos operacionales inesperados que avanzan tanto OPEX programada para una operación minera.

Además de los costos asociados con el engrosamiento de los relaves, muchos operadores de minas son reacios a cambiar de convencional a almacenamiento engrosada aunque deposición húmeda es más problemático. El argumento también podría dar lugar a que la disposición de relaves

espesados de alta densidad es relativamente sin probar. Sin embargo, en los últimos años se ha producido una aceleración en el interés hacia HDTT por operadores de minas. Algunas de las razones por las que son como sigue:

• El aumento de la producción de mineral, lo que exige un mayor volumen de agua para el procesamiento y pérdidas, por tanto, de mayor tamaño de explotación de una instalación de relaves convencional (principalmente a través de la filtración y evaporación).

• Los aumentos en los costos de maquillaje de agua (asociados con el rendimiento de mineral de más alta) que puede ser difícil en ambientes áridos donde los costos de extracción de agua subterránea (por ejemplo, el bombeo de los campos de ánima distantes y regalías de agua) pueden ser costosos. En algunas operaciones, relaves espesados pueden evitar la necesidad de introducir mar adición de agua.

• Reducción de los costes de transporte de relaves para operaciones de rendimiento alto (dependiendo de la concentración de sólidos% de los relaves).

• Mejora de la tecnología de transporte reduciendo diseño / riesgo operacional y los costos y engrosamiento.

• Mejor metodología de predicción de la pendiente de la playa, sobre todo los de Gordon McPhail y ATC Williams.

En el futuro, los beneficios de la densidad de almacenamiento de alta relaves espesados serán más prominente, especialmente en lo que las regulaciones ambientales se contraen y aumento de la presión se coloca en la industria minera para ser más sostenibles (Welch 2003).

Oil Sands COLAS TECNOLOGÍA: ENTENDER EL IMPACTO DE RECUPERACION

Melinda Mamer, P. Eng

Suncor Energy Inc.

Apartado postal Box 4001

Fort McMurray, AB T9H 3E3

RESUMEN

La gestión de residuos es un componente crítico en el desarrollo de arenas petrolíferas minas; la elección de la tecnología de relaves horarios impactos de recuperación y los resultados. Cuando relaves se liberan a un estanque, se forma una capa llamada Bellas Relaves maduros (MFT) que se compone de partículas de arcilla finas suspendidas en el agua. El desafío es que MFT no resolver en un plazo razonable. Como resultado, Suncor ha necesitado más y más grandes arenas petrolíferas balsas de residuos para almacenar MFT largo de los años. En la década de 1990, Suncor Energy pionera tecnología de relaves consolidados para acelerar la consolidación de la MFT. Operaciones Reducción de relaves (TRO) es un nuevo enfoque de la gestión de relaves. TRO es el proceso de mezclar MFT con un floculante polímero, luego depositarlo en capas delgadas y permitiendo que se seque. Este nuevo proceso tiene importantes beneficios tales como: la aceleración de la recuperación, reduciendo la necesidad de más estanques de relaves y reducir el inventario existente de MFT.

Suncor comenzó la recuperación de relaves en 1971 con variado éxito. El desarrollo de la tecnología de relaves consolidados requiere nuevas técnicas de recuperación y dio lugar a importantes investigaciones. Se discutirán ejemplos de recuperación de relaves existente. También se discute el impacto de la TRO en horarios de recuperación y planes de cierre.

Palabras clave: Relaves consolidados; Operaciones de reducción de colas; MFT; relaves finos maduros

INTRODUCCIÓN

Extracción comercial de las arenas petrolíferas se inició en 1967 en Great Canadian Oil Sands (SMOC) en Fort McMurray, AB. Fort McMurray se encuentra en los bosques boreales del noreste en Alberta. SMOC es ahora conocida como Suncor Energy. Suncor opera una mina a cielo abierto en el que el betún se extrae de la arena de petróleo y refinado en el petróleo crudo sintético. Después de la minería ha progresado, Suncor reclama la tierra a bosque boreal natural.

Arenas petrolíferas COLAS

Aceite de arena se compone de 80-85% mineral, 10-15% de betún y 3-4% de agua en peso. El componente mineral de la arena de aceite contiene arena y multas. La arena se define como tener un tamaño de partícula mayor de 44 micras y multas tienen tamaños de partícula inferior a 44 micras.

El betún se separa de la arena de aceite con el proceso de Clark Agua Caliente extracción. Los restantes arena, multas y agua se combinan para producir "colas". Los relaves son un componente importante de las operaciones de arenas petrolíferas y deben ser gestionados adecuadamente para minimizar los impactos ambientales y los costos operativos.

Oil Sands COLAS TECNOLOGÍA

Muchas tecnologías han sido investigados en los intentos de gestionar con eficacia arenas petrolíferas de relaves. A lo largo de 40 años de operación, Suncor Energy ha utilizado cuatro tipos de tecnología de relaves: Relaves regulares (RT), densificados Relaves (DT), de Relaves Consolidados (TC) y las operaciones de reducción de relaves (TRO).

RT son simplemente la combinación de arena, las multas y el agua bombeada a la celebración de los estanques llamados "balsas de residuos." No hay un tratamiento adicional se utiliza para la RT. DT se crea cuando se Ciclón RT. A través del proceso de ciclonado, multas adicionales se separan de colas. El desbordamiento de la parte superior del ciclón se compone de agua y multas; el material de flujo inferior se llama DT y se compone de arena, agua y multas residuales. DT se utilizan principalmente como material de construcción para la construcción de diques de arena para encerrar las balsas de residuos.

En las balsas de residuos, la segregación se produce con la más pesada de materiales, arena, depositarse en el fondo del estanque. El agua se elevará a la parte superior del estanque y se recicla de nuevo al proceso de extracción. Dentro del estanque, varias capas comenzarán a formarse. Relaves finos fina (TFT) comenzarán a formar casi de inmediato. TFT es una combinación

de multas y agua de menos de 30% de sólidos. TFT consolidará y dentro de aproximadamente un período de tres años y comenzará a formar relaves finos maduros (MFT). La figura 1 muestra la segregación de los residuos dentro de un tranque de relaves.

La segregación de los residuos dentro de una balsa de residuos

MFT es una mezcla de partículas finas de arcilla y agua, que es de aproximadamente 30% de sólidos y tiene una consistencia similar al yogur. El reto es que las partículas finas de arcilla en MFT pueden tomar décadas para consolidar lo suficiente como para ser capaz de recuperar el material. Como resultado, Suncor Energy ha necesitado más y más grandes balsas de residuos durante años para almacenar MFT. Actualmente, Suncor tiene un total de nueve colas estanques cubriendo

31,8 kilómetros cuadrados. Dentro de estos estanques, aproximadamente 230 millones de metros cúbicos de MFT se almacena. Balsas de residuos en las arenas de petróleo cubierta operación minera de Suncor aproximadamente el 30% de la tierra perturbada totales y serán características importantes en el panorama de recuperación.

Un gran desafío en arenas petrolíferas de relaves está tratando MFT. MFT no es transitable y por lo tanto no puede ser reclamado como es. Con el tiempo, MFT consolidará a un material más denso, pero esto podría tomar décadas antes de ser capaz de tráfico en el material. Por lo tanto, la tecnología de relaves se ha centrado en la forma de acelerar la consolidación de la MFT.

A lo largo de la década de 1990 fue pionero en Suncor una tecnología de relaves conocido como relaves Consolidados (TC). CT se produce mezclando relaves arena, yeso y MFT para crear una mezcla que consolidará más

rápida y liberar agua adicional. Para CT, MFT es dragado de las balsas de residuos y se mezcla con los relaves densificadas, a continuación, se añade yeso. El CT resultante se bombea a las balsas de residuos y con el tiempo se convertirá en más denso, consolidar y agua se dará a conocer. Suncor utilizado la tecnología de la TC para más de 10 años: sin embargo, la TC tiene una serie de desafíos relacionados con el proceso.

En primer lugar, la producción de CT está fuertemente ligado al proceso de extracción. Los relaves densificadas requeridos vienen directamente del proceso de extracción; Por lo tanto, la planta de extracción debe estar en ejecución para producir CT. Esto es importante, porque significa que durante el mantenimiento de la planta, la producción de CT no estará disponible; CT sólo puede

producirse durante las operaciones, y la ausencia de tratamiento de relaves puede ocurrir después de vida de la mina utilizando este método.

En segundo lugar, se requiere una receta precisa de MFT, colas densificadas y yeso para hacer CT on-spec. Cualquier desviación de esa receta se traducirá en "CT fuera de especificación." Off-spec CT podría producir un material que no sería transitable y por lo tanto no puede ser recuperada.

En tercer lugar, la TC debe ser depositado en una capa CT dentro de la balsa de residuos. El no poder depositar en una capa CT CT existente significa que el material se segregará en el estanque y una vez más formar MFT.

Debido a estos desafíos, Suncor continuó para buscar más tecnologías de relaves. En 2003, Suncor comenzó a probar una tecnología conocida como secado MFT. En 2010, Suncor recibido la aprobación regulatoria para usar secado MFT como una tecnología de relaves de elección. Secado MFT se conoce como operaciones de reducción de Relaves (TRO).

El proceso TRO comienza exactamente como CT. MFT se forma en las balsas de residuos, y luego dragado de los estanques de utilizar en el proceso. En TRO, se añade un floculante polímero a la MFT. La mezcla MFT / floculante se deposita en capas delgadas con pendientes poco profundas. Las capas depositadas son generalmente 10-15cm de espesor. Más de una cuestión de semanas, el material se seca dando como resultado un producto que puede ser recuperada en su lugar o se mueve para la recuperación final. La Figura 2 ilustra el proceso TRO.

La elección de la tecnología de relaves también afecta las técnicas utilizadas para reclamar relaves.

Suncor cuenta actualmente con 3 estanques TC y ninguno ha sido recuperada. Sin embargo, una gran cantidad de investigación se ha hecho para determinar los mejores métodos para recuperar estanques CT.

Como se señaló anteriormente, con la tecnología de TC, las balsas de residuos se debe permitir consolidar por un período de hasta 30 años. Durante este período de consolidación, el agua se libera de los relaves consolidados. Esto hace que los residuos sólidos se asienten en el tiempo, lo que crea depresiones o bajos-puntos en la parte superior de la laguna de relaves. Es difícil predecir

el ritmo y la cuantía de la liquidación, pero este factor debe ser considerado en el proceso de planificación de la recuperación.

Se prevé que la liberación de agua y la solución se utilizarán para crear humedales en la parte superior de las balsas de residuos. Estos humedales serán un componente importante del paisaje recuperado proporcionando el tratamiento del agua y la gestión de las aguas superficiales. El agua liberada de CT tiene un alto contenido de sal debido a la yeso añadió al proceso. Por lo tanto, será importante la utilización de la vegetación nativa que es tolerante a la sal en estas áreas de humedales.

Por el contrario, la tecnología TRO crea un paisaje seco. Suncor ha sido la recuperación de relaves zonas de arena y zonas de sobrecarga desde 1971; y las técnicas de recuperación utilizados para recuperar paisajes secos están bien establecidos.

Secado MFT es un nuevo tipo de material y la investigación se está haciendo para determinar las técnicas óptimas de recuperación. MFT tiene un alto componente de arcilla, y su valor en la prestación de la retención de humedad en la superficie de la vegetación se está evaluando. La investigación también se está llevando a cabo para determinar el nivel apropiado de coversoil requerida en la parte superior de la MFT seca para promover el buen crecimiento de la vegetación.

CONCLUSIÓN

Suncor está cambiando la tecnología de relaves de Relaves consolidados de operaciones de reducción de relaves. Se espera TRO para gestionar colas más eficiente que la TC, y también tiene varios beneficios para la recuperación.

TRO reducirá la necesidad de construir más balsas de residuos, ya que, en el futuro, MFT puede ser consumido con mayor rapidez de lo que se generan. TRO también se puede utilizar para reducir el inventario MFT de Suncor, porque TRO puede operar independiente de operaciones de la planta de extracción. TRO también tiene varios beneficios de recuperación, incluyendo la aceleración de la recuperación en comparación con la tecnología de TC, el aumento de la flexibilidad en relaves últimos sitios de colocación, y la posibilidad de utilizar técnicas de recuperación de tierras secas

tubería la pasta

Joe Accetta * considera el control de la abrasión y corrosión en las tuberías de llenado de pasta

sistemas de llenado aste son una parte integral de la minería moderna. Varían de acuerdo a las condiciones específicas del sitio, incluyendo la mía

el diseño, la tecnología disponible, consideraciones geológicas y de recursos financieros.

Cualquier sistema de manejo de materiales en un ambiente abrasivo debe ser diseñado para la confiabilidad a un costo razonable instalado. Sin embargo, igualmente importante es los costes de mantenimiento durante la vida útil esperada del sistema, especialmente en las tuberías.

Las ubicaciones de las estaciones de mezcla sistema de pasta varían desde la mina hasta la mía, a veces mezclando la pasta por encima del suelo, a veces a nivel de la mina. Los sistemas también varían en la longitud horizontal de la tubería. Además, la densidad de pasta depende de los materiales utilizados para formular la pasta. Como resultado, los requisitos de diseño difieren ampliamente en lo que respecta a la presión y capacidad.

Pegar se compone principalmente de roca triturada, con los bordes afilados, naturalmente, que causan la abrasión considerable e inaceptable combinado con algún nivel de corrosión. La experiencia ha demostrado que los forros para tuberías que consiste en materiales minerales a base (cerámica) han funcionado bien en estos ambientes, reduciendo los costos de mantenimiento y aumentar la disponibilidad de los equipos.

El grupo de empresas Kalenborn ha estado involucrado en la protección a la abrasión durante 85 años, especialmente en la industria minera para desarrollar soluciones a los problemas en la transmisión pegar materiales tanto horizontal como verticalmente. Nuestra experiencia incluye:

■ Las tuberías para la pasta de relleno en el Europeo

minas de potasa

■ tuberías de relleno hidráulico desde superficie hasta el fondo para el carbón, potasa, cobre, níquel y minas de zinc

■ instalaciones de tuberías gota gravedad en Europa

carbón y potasa minas y las minas de oro de Estados Unidos.

relleno hidráulico

El tercer mayor productor de potasa en todo el mundo opera una mina en Europa. Debido a las circunstancias geográficas, los desechos de esta mina no puede ser depositado en la superficie cerca de la mina. Sin embargo, el yacimiento es grande, con potencial de producción durante muchos años por venir. Como resultado, la pasta de relleno fue elegido como a solución de disponer forma segura y económica de los residuos.

Los yacimientos de sal carnalita tienen longitudes de hasta 250 m, una anchura de 20 a 40 m y una altura de algunos 80 m. Después de la minería, los grandes tajos abiertos se dejan, que ofrece un lugar ideal para depositar los residuos de la planta de tratamiento de superficies. En la superficie, los residuos y salmuera saturada se mezclan y después la suspensión se transporta por gravedad a través de una tubería larga 700 m a la parte inferior de la mina y luego se transporta horizontalmente aproximadamente 5,000 m para los rebajes. La capacidad de diseño de esta instalación es de 160 m3 / h de sólidos, con un tamaño de grano de 3-4 mm. La suspensión, 45-55% de sólidos en volumen, tiene una gravedad específica de 2,2. La disponibilidad del sistema es de suma importancia ya que sólo hay una capacidad de amortiguación durante 10 horas cerca de la producción

Each of the systems listed have advantages and disadvantages:

• Pipeline for paste backfill:

Advantages: Disadvantages:

- den se pack ing - costly investm ent fo r

- no reclaim o f water sophisticated equipm ent

- sa

fe

de

p o

sit

o f - h igh pressure requ irem ents co ntam in ated w aste

• Hydraulic backfill from

Advantages: Disadvantages:

top of m ine: - no p ower requ irem ent - h igh

water consu m ption

- sim ple to o perate - costly reclaim o f water

- su itab le fo r a large - h igh pressure equ ip m en t

variety o f m aterials

in siz e and shape

• Gravity drop pipe: Advantages: Disadvantages:

- no power requirement - dust em ission

- easy to install in shaft

- easy to maintain

planta. Un cierre de más de 10 horas obligaría a la mina, incluyendo la planta de beneficio, a cerrar. Para mantener la disponibilidad permanente, se instalaron dos sistemas de relleno idénticas.

El sistema requiere que la tubería es capaz de tomar 100 bar de presión, para resistir el desgaste y la corrosión y para eliminar las incrustaciones. Inicialmente, los tubos de acero dúplex (acero al carbono con una capa de acero inoxidable interna) fueron instalados en el eje. Después de un período de prueba de tres meses, a los revestimientos de acero inoxidable mostraron fuerte corrosión y las dos tuberías de eje vertical, tubos de basalto cada 700 m de largo, fueron reemplazados por Abresist® fusionado emitidos.

Debido a las buenas experiencias con ABRESIST forrada tuberías en la planta de beneficio, la mina era cómodo de usar este tuberías para el sistema de relleno. Las envolturas exteriores de acero fueron diseñados con cuellos fijos y bridas giratorias sueltos, dimensionados para tomar la alta presión y golpes de presión. Luego fueron revestidos con 146 mm de diámetro interior fusionados cilindros basalto emitidos. Más de 3 millones de toneladas de sólidos han sido transportados a través de la ABRESIST forrado tuberías. El revestimiento es lisa y pulida y ha reducido considerablemente la pérdida de carga.

La instalación de relleno hidráulico tiene ahora cerca de 13.000 m de tuberías ABRESIST que ha proporcionado, el servicio sin necesidad de mantenimiento de largo.

Pega relleno

Con un sistema operativo exitoso para pasta de relleno en su lugar, este productor de potasa ha sido capaz de utilizar las partes gastadas de la mina para disponer de otros residuos de este tipo de instalaciones como centrales eléctricas, plantas incineradoras y plantas de tratamiento de lodos. El material de desecho se recibe en forma de polvo y se almacena en silos por encima del suelo. Los residuos con agentes de unión es entonces transportado neumáticamente a un metro estación de mezcla donde se mezcla con salmuera saturada para formar una pasta con hasta 35% de sólidos. La capacidad del sistema es de 24 t / h.

La pasta se bombea a las áreas de almacenamiento a presiones de hasta 100 bar. La mezcla resultante, después de la colocación, es bastante difícil de caminar sobre después de 24 horas y muestra poca o ninguna separación de agua. Al igual que con los residuos de la planta de potasa, este sistema también está expuesto a tensiones severamente abrasivos y corrosivos, que se han manejado fácilmente por los tubos ABRESIST. Estos tubos de basalto fundido fusionados

PASTA DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE TUBERÍA DE RELLENO - ESTADO ACTUAL

Mike Fehrsen y Robert Cooke Paterson & Cooke

RESUMEN

A pesar de la tecnología para diseñar BAC1 <fi11 sistemas de distribución de ser madura, una revisión reciente (De Souza et al, 2003) de las operaciones de relleno de Canadá revela que 700 de los fallos del sistema de relleno se relacionan con el sistema de distribución (bloqueos, fi11 desprendimiento, explosiones de ductos y martilleo ). La razón principal de estas fallas es la falta de comprensión del comportamiento del flujo de rellenos hidráulicos y pegar.

Este artículo presenta una descripción básica del proceso de diseño para sistemas de distribución de relleno. Se discuten dos estudios de caso de relleno para ilustrar aspectos de diseño del sistema de tuberías de relleno:

• Mina Boulby, Reino Unido

• Lisheen Mina, Irlanda.

1. INTRODUCCIÓN

Mientras que la mayoría de las operaciones de relleno sudafricanos utilizan relaves clasificados un-cementado, muchos de América del Norte, las operaciones europeas y australianas han optado por la pasta de relleno. Pega factura típicamente comprende relaves totales deshidratados con cemento y / o aglutinante añadido. Agregada se añade a la pasta para aplicaciones donde se requieren altas resistencias.

Las principales ventajas ofpaste fi11 son:

El fi11 han liítl o ninguna Waier sangrado, sirnpllfylng clewatcring miiie.

• A medida que se utilizan relaves totales, se reducen los pToblems eliminación superficie.

• Pega puede ser "diseñado" para proporcionar la resistencia requerida para diferentes partes de la mina.

La principal desventaja es el alto coste de utilización de factura pasta. Los costos de capital son altos debido a los requerimientos de la planta de de-agua de los relaves (normalmente mediante filtros) y después de preparar una pasta con una reología o consistencia particular. Los costos de operación son dictadas en gran medida por los costos de cemento. Grice (1998) señala que el cemento normalmente representa el 75% del costo de operación de un sistema de factura de pasta.

El sudafricano Instituto ofMining y Metallul-gy rebelión de las máquinas - EL "ESTADO DEL ARTE" EN MINERÍA mecanización, Un UTOMATION, HYDRA ULIC TRANSPORTA CIÓN Y COMUNICACIONES

Mike Fehrsen

No todos los sistemas de pasta se dan cuenta plenamente las béRéfits de] 0í1Ste debido a problemas operativos asociados a un diseño inadecuado, ingeniería e implementación. De Souza et al (2003) señalan que muchos de los problemas de funcionamiento se deben a los malos resultados de los sistemas de distribución de tuberías subterráneas. Este artículo discute las consideraciones de diseño para sistemas de distribución de pasta y revisa dos estudios de caso del sistema de distribución de pasta.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE LLENADO 2 PASTA

Esta sección revisa los temas a ser considerados en el diseño de un sistema de tuberías de distribución factura pasta para una mina subterránea.

2.1 Distribución Sistema de Oleoductos de enrutamiento

El enrutamiento de tubería de distribución se dedned en gran parte por la disposición mía. Sin embargo, por lo general hay algunas oportunidades para optimizar el diseño de las tuberías y las siguientes cuestiones deben ser considerados:

i.) Lo ideal sería que la pendiente de la tubería debe reducir a lo largo del sistema de distribución, es decir, secciones verticales hacia abajo deberían estar en el inicio del sistema de distribución, con la tubería horizontal hacia el final del sistema.

ii.) Es pre (erab1e tener una serie de secciones de tuberías verticales en lugar de una sola sección vertical. Esto reduce las presiones de trabajo tubería.

iii.) Tubos pueden ser instalados en los ejes para reducir los costes de instalación, aunque esto es

generalmente no se prefiere debido a consideraciones de seguridad.

iv.) perforaciones a nivel de Inter se pueden utilizar para reducir la longitud total de la tubería.

2.2 Pegar Propiedades de Flujo

El 300 mm cono de asentamiento de concreto estándar ha convertido en el estándar de la industria para comunicar propiedades de pasta (por ejemplo, 150 mm o 6 "pegar SlUIIlp) y para la pasta control de calidad de la planta. Los altos valores de asentamiento indican baja reología o "viscosidad", mientras que los valores bajos indican una pasta "tieso". El rango típico de valores de asentamiento utilizados en aplicaciones de relleno de pasta es de 150 mm a 250 mm, como se ilustra en la Figura 1.

Togetfi. • r • .vitti es • mpirica1 t • bas de datos st ×, la lata prueba shimn. ¡Proporcionar una evaluación ¡ireliminary "del comportamiento del flujo de tuberías de pasta para diseños conceptuales. Sin embargo, el

exactitud no es adecuado para el diseño final, especificación y control de un sistema de tuberías.

Figura 2 compara medidos gradientes de presión de tuberías para pastas cementadas producidos utilizando relaves totales de las operaciones mineras de metal de tres bases. Los siguientes puntos se destacan:

• La pasta de Minas A y B tienen depresiones similares y gradientes de presión similares, aunque se podría esperar que los gradientes de presión para la mina B serían inferiores a los datos correspondientes a los míos una debido a la caída más alta. Para estas pastas, el gradiente de presión de la tubería (es relativamente insensible al caudal. Esto tiene importantes implicaciones para el diseño hidráulico del sistema de distribución.

• La pasta mina C tiene pérdidas por fricción de tuberías significativamente más altos que son sensibles a los cambios relativamente pequeños en recesión. Si el sistema se ha diseñado utilizando una correlación empírica basada en datos de Mina A o B, el sistema no cumpliría con su deber de diseño un punto importante a considerar es el efecto de cizalla en las propiedades de la goma. La Figura 3 ilustra la caída de un plástico producido utilizando un espesante antes y alterar cizallamiento. Cualquier trabajo de prueba para el diseño del sistema de distribución de pasta debe llevarse a cabo utilizando material totalmente fruncido.

2.3 El trabajo de prueba

Se requiere un trabajo de prueba para establecer el comportamiento del flujo de pasta de mezclas. Para las investigaciones preliminares, este trabajo puede llevarse a cabo en los laboratorios utilizando ensayos de asentamiento, viscosímetros y pequeños bucles de tubería escala. Sin embargo para la ingeniería final y las especificaciones del sistema, pruebas de bucle de tubería deben llevarse a cabo en el lugar. Los siguientes puntos deben ser considerados:

Las pruebas de bucle de tubería deben llevarse a cabo en al menos dos diámetros de tubería, tres es preferible, por lo que los efectos de deslizamiento se pueden cuantificar. Uno de los diámetros de tubería debería ser el tamaño previsto para el sistema de distribución.

La pasta debe ser lo más representativa posible. Esto incluye el muestreo de relaves, el método de producción (extracción de agua de sedimentación o filtración), el tipo y la dosis de floculante, cemento / tipo de aglomerante y la dosis y el estado de cizallamiento como se mencionó anteriormente.

Idealmente, para minimizar los efectos de degradación de partículas, una vez a través de pruebas de bucle de tubería debe llevarse a cabo en lugar de utilizar un sistema de recirculación. Esto es más importante para la pasta de partículas gruesas y mezclas de relaves-agregados.

Caracterización reológica, las pérdidas por fricción y el diámetro de la tubería

Selección

Los detalles de la caracterización reológica y la determinación de las pérdidas por fricción de tuberías

para pegar mezclas son discutidos por Cooke (2006).

Debido a la naturaleza viscosa de pasta de mezclas, la mayoría de los sistemas de distribución de pasta operan en el flujo laminar. Esto introduce problemas potenciales asociados con la sedimentación de flujo laminar (Coolce, 2002). Para evitar el riesgo de sedimentación laminar, la directriz actual es que los gradientes de presión de tuberías debe ser superior a 2 kPa / m.

2.5 Componentes Hidráulicos

Además de la tubería, un sistema de distribución de pasta también puede incluir los siguientes componentes:

i.) bombas para proporcionar energía adicional para superar las pérdidas por fricción de tuberías y, en = om • casc., IO CGntrol IHC caudal uclíVélGd a la tubería óistrióution.

Bombas de pistón hidráulicas con una presión máxima de operación de 8 MPa se utilizan normalmente.

ii.) Muchos sistemas tienen un exceso de energía graYity disponible y así disipadores de energía localizados se usan para absorber el exceso de energía. Esta función también se puede realizar utilizando pequeñas tuberías cholce ánima.

iii.) Los dispositivos de ruptura de presión protegen el Componente distribución del exceso

presiones que se puedan generar en condiciones de falla 6 Análisis hidráulico

El análisis hidráulico de un sistema de distribución de pasta implica lo siguiente:

i.) el análisis en estado estacionario para equilibrar las pérdidas por fricción de tuberías con la cabeza gravedad disponibles (más la cabeza de la bomba en su caso). El sistema debe estar diseñado de tal manera que el "libre-caída" o flujo de holgura condiciones no se producen ya que esto hará que el fracaso de tuberías rápida (Cooke, 2001).

ii.) El análisis de las condiciones de flujo durante la puesta en marcha y parada. Lo ideal sería que las condiciones de flujo de holgura también deben evitarse durante el funcionamiento en estado no estacionario si es posible.

iii.) el análisis de flujo transitorio para establecer adecuados sobre las prestaciones debidas a la presión

eventos golpe de ariete.

2.7 Mecánico Piping Design

El diseño mecánico del sistema de tuberías se hace generalmente de acuerdo con ASME B31.3 o B31.11.

Para los sistemas de alta presión, se realiza un análisis de tensión sistema de tuberías y apoyo usando software como Caesar II. Se debe tener cuidado al utilizar paquetes de software para hacer el análisis de la mayor cantidad de supuestos tienen que ser wade respecto a los modelos de apoyo, fricción, etc., en comparación con el modelado de las instalaciones de tuberías petroquímica. Particularmente como cargas dinámicas, tales como pulsos de presión de la bomba, de frecuencia de los más preocupacion.

2.8 Procedimientos Operativos

Una parte importante del diseño del sistema es la especificación de la normalidad, el enrojecimiento y el

procedimientos operativos de emergencia.

3 ESTUDIO DE CASO 1: SISTEMA Boulby RELLENO

3.1 Descripción general del sistema

Thé QrocesSing de mineral de potasa en Boulby mina de potasa Limited Cleveland da lugar a dos productos de desecho: centrífuga (sal) y torta de filtro (Sillt, sulfato de calcio y arcillas insolubles). Históricamente todos los residuos proceso ha sido dado de alta en el Mar del Norte. Debido a las trazas de metales pesados iii las arcillas insolubles, la cantidad permitida de residuos insolubles que se pueden descargar en el mar se reducirá sustancialmente en los próximos años Lew.

En mayo de 2003, un sistema de relleno de 200 000 t / año fue comisionado en la mina Boulby. El sistema de relleno utiliza la cabeza gravedad disponible (entre 908 ma 1 100 m) para transportar el relleno por el hueco y luego horizontalmente a l11 000 m desde el fondo del pozo. El diseño, la puesta en marcha y funcionamiento del sistema se describe con más detalle por Wilkins et al (2004).

El sistema reduce el impacto ambiental de la mina y permite la mina para funcionar a su máximo potencial e incluso aumentar el tonelaje molido de acuerdo con la planificación operativa estratégica.

3.2 Relleno por razones ambientales

Se requiere que el relleno en la mina Boulby puramente por razones ambientales y no para el apoyo, la extracción de los pilares, la mejora de la ventilación o de cualquier otro de los motivos típicos que relleno sistemas de aplicación. En este Boulby influyó en el diseño del sistema de distribución como sigue:

• Reología, la tasa de flujo del sistema y la densidad de colocación podrían ser seleccionados para minimizar el coste del sistema para evitar el costo de la pasta de bombas de alta presión, ya sea en la superficie de las bombas y / o de refuerzo subterráneo.

• No se requiere la adición de cemento.

3.3 No se Flushing

El metro. carreteras en Boulby están en la capa de sal y por lo tanto era deseable para evitar el lavado de la tubería entre la colocación lote vierte durante el funcionamiento normal. Durante la fase de prueba wor1c la posibilidad de reiniciar el sistema altera el apagado retardado fue investigado. Operación posterior ha demostrado que el sistema puede ser apagado durante un máximo de 3 wee1 <s y aún así ser reiniciado sin dificultad.

3.4 Control de reología

Debido a las diferentes distancias de colocación y la cabeza gravedad relativamente constante disponibles, el gradiente de presión de la tubería debe ser variada para asegurar:

• condiciones de flujo completo en todo momento.

• Mantener un flujo turbulento para evitar problemas de sedimentación laminar en el largo

sección de la tubería horizontal. =

• Conducir requircd runt cabeza no CXüGéz la gravlty he-CTD i1 av ble.

Debido a variaciones en las propiedades de la torta de filtro, la reología de relleno no es constante para una densidad de relleno gwen. Se proporcionó un sistema de control de la reología para asegurar que el filtro de CA1 <e se mezcló con la cantidad de agua requerida para optimizar la reología de relleno en lugar de la densidad de relleno.

Así, cada lote de material de relleno se prepara para la reología requerida (y por lo tanto el gradiente de presión requerido) para utilizar la cabeza gravedad disponible sin la necesidad de bombas de pasta.abores de edad entre los 5 500 m 3.5 Gran Diámetro del eje de la columna

El relleno es transportado por el hueco en una columna de acero de alta presión 1 100 m de longitud 200 NB. La columna eje tiene algunas características únicas:

• Fue diseñado para operar en flujo laminar para reducir las pérdidas por fricción y maximizar la cabeza de conducción disponible.

• Debido a las condiciones del terreno pobres en la parte inferior del eje, la columna no está soportado en la base de la columna, pero a partir de un soporte que cuelga sobre 25 m por encima de la parte inferior del eje.

• Debido a las variaciones en el funcionamiento y la temperatura ambiente, compensadores

se han instalado para permitir la expansión y contracción controlada de la columna de eje.

• La parte superior de la columna de eje tiene un apoyo sustancial para contrarrestar al alza

cargas de presión durante condiciones de lavado de emergencia.

3.6 Estación de Válvulas

Como se mencionó anteriormente, no se requiere la adición de cemento en Boulby. Este vadear factible instalar una estación de válvula en la parte inferior de la columna de eje (se muestra en

Figura 4) para mantener la columna de la varilla completa whell el sistema no está funcionando evitando así los siguientes problemas potenciales relacionados con el drenaje de la columna de alterar la colocación de cada lote:

• ocurrirían condiciones de caída libre durante las operaciones de puesta en marcha si el relleno se deja escurrir la columna del eje. Esto daría lugar a tasas de desgaste excesivo debido a la caída libre en la columna el eje y las cargas de impacto elevadas tanto en la columna de la eje y la curva en la parte inferior del eje.

• Aislar el shar "t columna en la parte inferior del eje lhmits la magnitud de la carga cíclica debido a las variaciones de presión en la puesta en marcha y parada. Los tiempos de funcionamiento de la válvula de aislamiento del eje de columna y válvulas de derivación asociadas son cuidadosamente espe ied para limitar la magnitud de cualquier onda de presión transitoria.

Para minimizar los transitorios de presión en el arranque y el apagado del sistema, la velocidad de flujo "a través de la estación de la válvula se controla mediante dos bancos de disipadores de energía de funcionamiento

en paralelo. La primera banlc de disipadores de energía controla el flujo a través de la válvula

estación a un aproximado de 10 m '/ h con una cabeza diferencial 1 000 m. El segundo banco se muestra en la Figura 5 tiene una capacidad de 115 m '/ h con una cabeza diferencial de 200 m. ESTUDIO DE CASO 2: SISTEMA DE PASTA Lisheen

4.1 Descripción general del sistema

Lisheen mina en Irlanda es una de zinc y plomo operación. Los relaves de flotación fueron depositados históricamente en la superficie en un Centro de Gestión de Colas (TMF). Mina Lisheen encargó un sistema de pasta fi11 para colocar engrosada relaves de flotación cementadas subterránea como relleno:

• Para obtener asistencia para permitir la extracción de pilares.

• Para reducir el tonelaje enviado al TMF para aumentar su vida útil.

En octubre de 2004, el sistema de pasta fi11 fue comisionado en la mina Lisheen. Una bomba de pasta se utiliza para bombear la pasta cementada entre 1 900 m de 3 200 m de las áreas subterráneas entre 136 ma 215 m por debajo de la superficie.

4.2 La sedimentación laminar

Actualmente la mina Lisheen está experimentando laminar resolver problemas como se muestra en la Figura 6. El oleoducto está diseñado para operar en flujo laminar como el trabajo realizado por una prueba gradientes de presión terceros predicadas significativamente mayores que el valor de referencia de 2 kPa / m para evitar problemas de sedimentación laminar (como se explica en la sección 2.4).

La experiencia operacional ha demostrado que los gradientes de presión son significativamente menos de lo previsto. La planta de pasta es capaz de producir pasta con cerca de la concentración de diseño, pero la reología pasta es significativamente menor de lo esperado. Además no es consistente la concentración de pasta y la reología producido debido a variaciones en el mineral.

lt se sospecha que durante la prueba de trabajar la pasta no se produjo de manera satisfactoria para simular el proceso de producción de pasta de planta prevista como se discute en la Sección 2.3. Control de la bomba

FUE reología menor de lo esperado causó problemas con la bomba de pasta. Aunque hubo algunos problemas de control de la bomba, las bajas presiones de bombeo de relieve un problema común en el diseño de sistemas de bombeo de alta presión. A menudo, el sistema es de diseño para tener en cuenta las altas presiones de bombeo y la minimización de los pulsos de presión en las altas presiones de bombeo. Es importante tener en cuenta también el control de la bomba a presiones más bajas de bombeo tan a menudo condiciones irregulares, distancias más cortas de bombeo, etc. dará lugar a bajas presiones de bombeo. Pulsos de presión en estas bajas presiones pueden hacer un daño significativo a tuberías que se vivió durante la puesta del sistema (por suerte el daño no fue a la línea de metro, pero un oleoducto superficie puesta temporal).

Espesantes Pegar

Mina Lisheen es único en que la planta de pasta de corriente no utiliza ningún equipo de filtración para de-agua de los relaves de flotación. Aunque hay problemas con la reología de pasta, si estos problemas se pueden resolver, este será un paso significativo hacia la reducción del costo de capital de las plantas de pasta. La posibilidad de utilizar ningún equipo de filtración no depende de las características del material.

Aire Scour y al ras del agua

Muchas operaciones norteamericanas utilizan una socavación de aire para limpiar la tubería de relleno después de un vertido. Muchas de estas operaciones tienen una cabeza de gravedad suficiente disponible para ayudar a que el aire en la conducción de una breve mezcla de aire / agua detrás de la pasta. Las velocidades alcanzadas son suficientes para recorrer la tubería limpia.

Tuberías de distribución de Lisheen Mine, sin embargo, tiene un perfil muy plana y la ruta a

muchos de los rebajes de hecho se eleva para el ú o tendría éxito a estas áreas. Aunque los problemas de sedimentación laminar ha significado incluso una descarga de agua con un cerdo agresiva no ha desaparecido por completo de la tubería de la pasta parcialmente establecer cementado, inspecciones siguientes friega aire mostraron que en las zonas donde el aire bajo socavación velocidades se predijo, muy poco retirada del conjunto parcial se había producido pasta de cementado.

En la atención además se debe tomar para asegurarse de que no hay áreas en las que los tapones de aire y agua pueden ser atrapados debido al perfil de la tubería. Esto puede conducir a incidentes potencialmente peligrosos como se experimentó durante la operación.

El uso de una socavación de aire para limpiar la tubería altera un vertido que se debe hacer con cuidado y la debida consideración debe ser gwen a la geometría de la tubería y las condiciones de funcionamiento.

Análisis Pipeline y soporte de tuberías

Se realizó un análisis de tensión del sistema de distribución de tuberías y soportes utilizando

el paquete de software Caesar II.

De particular interés fue el modelado adecuado de las cargas de apoyo hidráulicos en la tubería apoya en la larga decadencia. Las cargas deben ser considerados cuidadosamente para asegurarse de que el sistema de apoyo y IdllchorS no fueron diseñados sobre.

Flujo Slack

Debido a la reología inferior a lo esperado, el flujo de holgura se ha producido en el tubo en la parte superior de la decime. Esto ha dado lugar a "golpe de ariete" que se produzcan. Aunque los pulsos de presión en este caso no eran excesivos, se destacó la importancia de garantizar

condiciones de caudal total para evitar este fenómeno. No siempre es el "golpe de ariete" problema tolerable.ltimo 1 000 m. El análisis mostró que el aire socavación CONCLUSIONES

Los aspectos clave para el diseño de un sistema de distribución de relleno de pasta con éxito son:

• El comportamiento del flujo de pasta debe caracterizarse correctamente. Idealmente esto se hace mediante la realización de pruebas de bucle de tubería sitio.

• El sistema de distribución debe estar diseñado para funcionar sin flujo de holgura. Esto requiere una buena comprensión de la hidráulica de tuberías.

RESUMEN

Las nuevas tecnologías se consideran de forma continua durante el manejo y depósito de relaves. Con relaves espesados sólo una fracción de agua que se utiliza convencionalmente alcanza el área de disposición, limitando así tamaños de instalaciones de retención de agua de la presa y las áreas a ser rehabilitado. El calor también puede recuperarse con circulación de agua directo desde el espesamiento. Consideraciones de viabilidad técnico-económica están aquí acoplados a los Svappavaara operaciones de mineral de hierro por el Luossavaara-Kiirunavaara AB (LKAB) Empresa en el norte de Suecia. Las condiciones locales aquí favorecen la colocación con una ubicación espesante elevada cerca de la zona de evacuación.

Los relaves espesados estudiado aquí tienen tamaños medios de partícula típicamente de 20 a 100 micras con tamaños máximos de hasta aproximadamente 500 micras. Las suspensiones correspondientes cubren un área intermedia entre mezclas de forma homogénea y heterogénea que fluyen. Varias características de diseño a menudo se arbitrados en términos reológicos, es

decir, flujo homogéneo. En este caso, estos términos se consideran con cierta cautela debido a la notable cantidad de partículas mayores de 40 micras aproximadamente.

El objetivo es formar un fondo para las consideraciones de viabilidad basado en experimentos de laboratorio y a escala piloto en tuberías y canales, junto con las mediciones y observaciones viscosimétricas pendiente deposicionales. Diámetros de tuberías cubiertas de la gama a gran escala, hasta 0,15 m.

Se encontró que una concentración de sólidos por volumen de aproximadamente 48% de bombeo caracteriza la tubería, aquí se estima que en el lado conservador con respecto a la calidad del producto espesado requisito. Los resultados generales de bucle oleoducto fueron evaluados en términos de una tensión de pared de la tubería representativa de aproximadamente 200 Pa. Los valores aproximados de la Bingham tensión de fluencia y la viscosidad plástica se estimaron en 185 Pa y 0,03 Pas, respectivamente. Laderas deposicionales se han estimado en alrededor del 4% para propiedades de la pulpa que da una inclinación conceptualmente incluso sin segregación de partículas y prácticamente sin drenaje del agua.

Con una ubicación espesante elevada cerca de la zona de evacuación de un nuevo sistema de bombeo de alta presión de aproximadamente 10 MPa, mientras que se evita la suspensión de flujo inferior del espesador se entrega con una bomba centrífuga a corta distancia durante los primeros años de funcionamiento. Con el fin de cumplir con la solución más eficaz a largo plazo para la distribución de tuberías y colocación, el uso continuado de bombas centrífugas en las instalaciones de la serie se considera como los avances puntuales de descarga durante la vida útil de 20 años.

El rendimiento de una bomba centrífuga se ve afectada al manejar lodos altamente concentrados que se muestra como la reducción de las curvas de la cabeza y el uso eficiente del agua clara. Se encontró que las reducciones máximas en la cabeza y la eficiencia fueron aproximadamente 10 y 15%, respectivamente, cuando se opera a la velocidad de flujo de diseño, QBEP, en la mejor región eficiencia. A diferencia de los fluidos newtonianos, una tendencia divergente a partir de la curva de la cabeza del agua para disminuir las tasas de flujo a veces ha sido reportado por debajo de aproximadamente 0.5QBEP para lodos que muestran un comportamiento newtoniano altamente no. Se discuten diversos mecanismos relacionados con la tendencia divergente. El requisito de presión del lado de succión se cumple normalmente con un gran margen para una bomba de flujo inferior del espesador. Se observó en una instalación estándar de cómo una bomba que funciona a 0.5QBEP bajo un espesante no mostró tendencias cabeza inestables para una suspensión de relaves con un límite elástico de casi 200 Pa. Sin embargo, las bombas de instalacion serie se deben arreglar con márgenes suficientes para un mayor lado de succión requisito de presión.

Palabras clave: Relaves de lodos, muy concentrado, de comportamiento no newtoniano, el rendimiento de la bomba centrífuga, relaves condiciones deposicionales.

ntroducción

Existe un creciente interés en todo el mundo en el tratamiento y transformación de los productos residuales de grano fino ("colas") de plantas de beneficio mineral limitar los volúmenes que se manejan y reducir los tamaños de tranques de relaves. La viabilidad económica de un alto grado de relaves engrosamiento está determinada por el impacto a largo plazo en el área de disposición. La disponibilidad de agua puede ser un tema crítico en zonas áridas o semiáridas donde el agua expuesta en el área de disposición se pierde en gran medida a través de la evaporación. En las regiones árticas y sub-árticas calor de recuperación con la circulación del agua a través de un rápido engrosamiento puede mejorar la eficacia energética en la planta de procesamiento de minerales.

El costo reducido para las presas, taponado y devolver el bombeo de agua puede ser considerable durante la vida útil de la mina. Otra preocupación es la seguridad de presas, algunas de relaves fallas e incidentes reportados presa puede estar relacionado con grandes cantidades de agua en el área de disposición

Manejo de relaves convencionales y engrosadas

La suspensión de relaves se descarga de forma convencional con una cantidad considerable de agua de proceso en un estanque de sedimentación, la figura 1

Pipeline Dam

Tailings Pond

En laderas generales están por debajo de 0,5% en el área de disposición. La mayor parte del agua de proceso se recupera entonces a partir de un segundo estanque (estanque clarificación) y

devuelve al proceso. La concentración de sólidos es a menudo muy por debajo de 25% en volumen (50% en masa) con un potencial de segregación después de la deposición, es decir, clasificación hidráulica de partículas en el estanque de sedimentación.

Con un sistema de colas que incluye un espesante que produce un flujo inferior altamente concentrado espesante se puede colocar cerca el concentrador o en el área de disposición. En terreno plano los relaves espesados se descarga desde una rampa artificial o una torre formando una cresta o cono. Puede ser favorable para localizar el espesante cerca de la zona de eliminación cuando la deposición se lleva a cabo a lo largo de un lado de la colina o por un valle, la Figura 2.

Thickener

Concentrator

Pump

Water

Pump

Dam

Con una ubicación elevada del espesante cerca del área de disposición de bombeo solamente corta distancia de suspensión espesada se requiere inicialmente. Con un sistema de colas espesado hasta un 90% del agua se puede reciclar directamente desde el desbordamiento del espesante. Las concentraciones de sólidos en volumen, C, en general, deben estar muy por encima de 40% para lograr propiedades de la pulpa que da una pendiente conceptualmente incluso de relaves depositados de 2-4% sin segregación de partículas y prácticamente sin drenaje del agua.

La relación de densidad de la suspensión se relaciona con C de la siguiente manera: