cap vii lixiviacion

Aplicacin de Sistemas de riego tecnificado en Lixiviacin

EXPUESTO POR : Ing. Wilmer Salcedo RebazaMINERIA SUPERFICIAL

Toda la metodologa encontrada para la lixiviacin en la agricultura son llevadas para la de lixiviacin de pilas dentro de la minera. El agua es usada como el conductor bsico y el eficiente uso de la solucin es importante. En ambos casos, en la agricultura y en la minera, la solucin se mueve bajo las mismas leyes fsicas.

INTRODUCCION

A simple vista la diferencia mas notoria entre la lixiviacin en agricultura con la minera, es el qumico usado en la solucin de lixiviacin y su efecto potencial en la seguridad y el medio ambiente. Pero las partculas y el tamao de los espacios porosos del medio son tambin diferentes, y esto afecta la forma como el agua se mueve en este medio.

IMPORTANCIA DE LA ELECCION DE UN SISTEMA DE RIEGO PARA LA LIXIVIACION EN PILAS Uno de los principales parmetros del proceso de lixiviacin en pilas, es el diseo ,eleccin e instalacin del sistema de riego a utilizar , con el objeto de lograr distribuir la solucin de manera tal que toda la ruma de mineral apilado quede saturado de dicha solucin.

Un ligero aumento en la extraccin metalrgica significa elevadas retribuciones , mientras que una distribucin no uniforme de las soluciones causan desperdicios y perdidas .

Desde un punto de vista medio ambiental es importante el tipo de sistema de riego que se utilice para este proceso , ya que este permitir uso racional de las soluciones cianuradas.

Lixiviacin en Rumas

Mtodo por el cual un mineral o concentrado es puesto en rumas y luego es regado, en el caso de cobre, con una solucin cida o, en el caso de oro o plata, con una solucin de cianuro. La solucin percola a travs de la ruma disolviendo las especies valiosas, para luego ser recogida al fondo de la ruma y enviada al circuito de recuperacin del metal. El mineral puede ser chancado, si es necesario, para acelerar el proceso.

Uso del cianuro en la produccin de oro

Una de las razones para el alto valor adjudicado al oro es su resistencia al ataque de la mayora de los qumicos. Una excepcin es el cianuro o, ms especficamente, una solucin que contiene cianuro y que disuelve el metal precioso. El cianuro se utiliza en minera para extraer oro (y plata) del mineral, en particular mineral de baja ley y mineral que no puede tratarse fcilmente mediante procesos fsicos simples como la trituracin y la separacin por gravedad.

La permeabilidad representa la facilidad de ciurculacion del agua en el suelo o en este caso las pilas de mineral.PERMEABILIDAD

Permeabilidad de la Pila.

La permeabilidad de la pila durante la operacin de lixiviacin, es el mayor factor a considerar para obtener mxima recuperacin del mineral. La aglomeracin de grandes cantidades de mineral con arcilla mejora la permeabilidad y hacen el proceso efectivo. El mtodo para la aplicacin de la solucin de lixiviacin, como anteriormente se declar, puede significativamente influenciar en la porosidad cerca de la superficie, el movimiento de la solucin a travs de ste, y el resultado en obtener el oro y la plata

VELOCIDAD DE INFILTRACION

La velocidad de infiltracin nos da la capacidad del suelo de absorber un fluido. Al principio (cuando el suelo esta mas seco) la velocidad de penetracin en el suelo es mas rpida pero si seguimos aportando solucin, llega un momento en que esta velocidad es mas o menos constante. A esta velocidad se la conoce como velocidad de infiltracin.

VELOCIDAD DE INFILTRACINMUY ARENOSO20-25 mm/hARENOSO15-20 mm/hLIMO-ARENOSO10-15 mm/hLIMO-ARCILLOSO8-10 mm/hARCILLOSO4 - 8 mm/hARCILLOSO COMPACTO2 - 4 mm/h

COMPORTAMIENTO DE LA SOLUCION DENTRO DE LA PILA SEGN EL FLUJO DE RIEGO.

* Parece lgico que con una aplicacin uniforme en la superficie, el movimiento vertical de la solucin en el mineral debera ser uniforme. Pero eso no es necesariamente cierto porque el mineral no es homogneo.

Bajo flujo

Alto flujo

Fino Grueso

Fino Grueso

Sistemas de riego tecnificado mas frecuentes usados en lixiviacin de oro.SISTEMA POR LLUVIASASPERSION Y MICROASPERSION

SISTEMA POR GOTEO MANGUERAS Y CINTAS

MEMBRANA DE LIXIVIACION

GOTEO ASPERSION

ASPERSORESMICROASPERSORESASPERSORES

Son dispositivos que giran alrededor de su eje, impulsados por la presin del agua o solucin, lo que le permite regar una superficie circular. Estos pueden estar provistos de una o varias boquillas de salida.

Elementos de una Instalacin de Riego por Aspersin:

Un equipo de bombeo encargado de suministrar solucin a presin.Una red de tuberas HDPE y PVC (ramales de alimentacin y ramales laterales ).Los dispositivos de aspersin (sectoriales y giratorios ).Accesorios de filtracin, medicin y control de flujo.

SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION

MODULO DE RIEGO POR ASPERSION ELEMENTOS

Aspersores acoplados simtricamente en tuberas de pvc minero, as como flujometros , manmetros y vlvulas .

SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION DISTRIBUCION DE LA SOLUCION EN UN ASPERSOR

La distribucin de solucin aplicada por cada aspersor no es uniforme, sino que varia a lo largo del alcance del aspersor. Por lo general la zona prxima al aspersor es la que recibe mayor cantidad de solucin , disminuyendo conforme aumenta la distancia al aspersor . Es por esto que es necesario realizar los traslapes entre aspersores .

hhaspersor Distribucin de la solucin

MARCO DE RIEGO

Es la distancia que existe , por un lado , entre 2 aspersores contiguos de la misma lnea ,y por otro , entre 2 lneas laterales contiguas de aspersores.Estas pueden ser : cuadradas , rectangulares y triangulares.SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSION

ELECCION DE LA MALLA DE RIEGO :MARCO EN CUADRADO O EN TRIANGULO?La forma primera y ms lgica de colocar los aspersores es en cuadrado. Es muy fcil, proporciona una cobertura en los lindes y una buena distribucin del agua. Sin embargo el espaciamiento en tringulo ofrece algunas ventajas, como es una mejor distribucin del agua y poder separarlos mas que cuando se colocan en cuadrado. CONCLUSION : Por ejemplo cuatro aspersores solapados en tringulo a 4,5 m, se riega mejor y ms superficie que con cuatro aspersores espaciados en cuadrado a la misma distancia. Este incremento es mas o menos de un 18%. ?

Distribucin triangular Riego por Aspersion en pads de lixiviacion.

* El diseo de riego y el diseo de los pads de lixiviacin deben de estar enlazadas , para as poder garantizar y optimizar la distribucin de la solucin de acuerdo a los requerimientos de la mina.

EFECTO DEL VIENTO EN LOS ASPERSORES

MENOS FAVORABLE

MAS FAVORABLENOTA : ES MUY IMPORTANTE DETERMINAR LA DIRECCION Y VELOCIDAD DEL VIENTO , YA QUE VARIAN RESPECTO A LAS ESTACIONES DEL AO .

RECOMENDACIONES PARA CONTRARESTAR EL PROBLEMA DE VIENTOS:Para vientos de hasta 8 km/h el espaciamiento puede ser: * 55% del dimetro de los aspersores. * 50 % del dimetro para difusores. Para vientos que excedan de esa velocidad, se recomienda disminuir el espaciamiento un 2% por cada 1,5 km/h de aumento de velocidad del viento.EL VIENTO : ENEMIGO PRINCIPAL DE LOS SISTEMAS DE ASPERSION

Esquema de un modulo de riego tecnificado

Riego en taludes con aspersores en superficie , es adecuado?* La velocidad de infiltracin de los taludes es menor a la superficie plana de la pila debido a la inclinacin.. Consideracin importante:

ZONA SECA ZONA HUMEDA

TALUDMODULO DE ASPERSIONEN SUPERFICIE

Necesidad de un Levantamiento topogrfico para lograr una adecuada distribucin de los aspersores ESTACION TOTAL

Se recomienda como parte del trabajo de campo probar otras alternativas en aspersin.

Perdida de presin : Identificar los pntos crticos de perdida de carga dentro de los mdulos y solucionarlos de manera inmediata.* Esto se da en puntos extremos de cada modulo.

Obstruccin y encharcamiento : Se origina por el problema de carbonatos , partculas mayores a el dimetro de la boquilla y desgaste ; generando enpozamientos debajo del aspersor y una mala distribucin de la solucin.

Medio Ambiente y Salud :Se requiere de una vestimenta impermeable para el mantenimiento y supervisin en los mdulos de riego por aspersin. * Cuando las costras se forman en los aspersores, deben ser reemplazados o lavados en cido. Esto requiere que la lnea de aspersin debe ser cerrada y el operador deber usar traje completo de aislamiento para protegerse de la solucin del cianuro.

Goteros integrados cilndricos

Goteros insertados Cintas de Goteo

Distribucin y distanciamiento de los GOTEROS L

L

L

L

L

L

Mejor distribucin de la solucin

H

H

Espaciamiento muy distante entre goteros

Nota : Este criterio esta en funcin de la textura del mineral.

Goteros muy distantes no son recomendables en minerales sin chancar.

Ubicacin PAD No. 135Caractersticas de FbricaTipo de Goteo :Marca : Manguera :Flujo :Rango de Presin de Trabajo : Mximo Tendido de Mangueras : (Con una pendiente de 0% a 15 PSI)Espaciamiento entre Goteros : (En las Mangueras)Mangueras goteadoras / Goteros integrados MARCA16 mm1 Galn/ Hora 3.78 Litros/ Hora a 15 PSI10 PSI hasta 40 PSI70 mts.60 cms.IDENTIFICACION DE EL SISTEMA POR GOTEO

Prueba de Coeficiente de Uniformidad (CU) delMdulo de Riego por Goteo :

* Esta prueba nos indica cuna eficiente esta nuestro sistema de riego .Seleccionar puntos de medicin segn indicado en la imagen - 1 (16 - 25 puntos en total) , dependiendo del rea total del modulo.Presin : ?Tiempo :?

Los nmeros 1 5 muestran la ubicacin de puntos de medicin a lo largo de la sub matriz. En cada numero, se tomo 2 lneas 10 lneas en total.

Las letras A C muestran la ubicacin de puntos de medicin a lo largo de las lneas de gotero. En cada letra, se tomo 2 goteros.

* En total son 15 puntos de medicin (en rojo) con 4 goteros por punto, 60 goteros fueron aforados en total.* En caso de que el rgimen del flow rate sea variable, se debe repetir tres veces la evaluacin, en el flow rate mximo, medio y mnimo. Ej. 10, 8, 6 Lt/Hr/M2. El flow rate debe ser ajustado a travs de la regulacin de presin, de acuerdo a la curva de gotero. * La evaluacin debe ser repetida por lo menos 3 veces durante el ciclo de lixiviacin. Despus de la puesta en marcha, en el medio del siglo y al final. Croquis

GRAFICA EN 3D DETERMINACION DEL FLOW RATE DENTRO DEL MODULO DE GOTEO UNIDADES: L/H/M2

Grfico1

8.57142857148.71428571438.71428571438.85714285718.85714285718.71428571438.71428571438.71428571438.71428571437.4285714286

7.71428571438.57142857147.71428571438.57142857148.71428571438.71428571438.57142857147.71428571437.42857142868.8571428571

7.42857142867.42857142867.71428571438.28571428577.42857142866.42857142868.14285714297.57142857147.42857142866.4285714286

8.28571428578.14285714298.14285714298.28571428577.42857142867.71428571437.42857142867.57142857146.42857142866.4285714286

6.42857142866.42857142868.57142857147.57142857147.71428571437.57142857147.14285714297.57142857147.71428571437.1428571429

6.42857142866.57142857147.57142857147.71428571437.57142857147.14285714297.57142857147.71428571437.57142857146.4285714286

70

70

80

80

80

80

80

80

80

80

Puntos de Medicin Sobre la Lnea de Riego

Tasa de Riego (Lt/Hr/M2)

Puntos de Medicion sobre la Sub Matriz (Mts)

Dispercion del Flow Rate

Hoja1

Coleccin de datos :CROQUIS5

4

RESULTADO GLOBAL

%CV6%3

Desviacin estandar1.3

Unidades:Promedio Tasa de Riego20.8

2

1

NOTA : 1 m.c.a. Equivale a 14.7PSIABC

DistanciaLnea deABCPromedioCoeficiente

Sub MatrisGoterosPresinG1G2PresinG1G2PresinG1G2Tasa de Riegode Variation

(Mts)(m.c.a)CaudalTasaCaudalTasa(m.c.a)CaudalTasaCaudalTasa(m.c.a)CaudalTasaCaudalTasapor Lneapor Lnea

12012.0021.312.0021.32014.0024.914.0024.92111.5220.511.5220.522.239.4%

211.2820.111.2820.113.0023.113.0023.111.5220.511.5220.521.217.0%

2520.511.5220.511.5220.52012.0021.312.0021.32012.0021.312.0021.321.052.1%

2612.0021.312.0021.311.2820.111.2820.110.8019.210.8019.220.204.8%

502212.4822.212.4822.22112.0021.312.0021.32011.0419.611.0419.621.055.5%

5111.5220.511.5220.512.0021.312.0021.311.5220.511.5220.520.762.1%

752011.5220.511.5220.52012.0021.312.0021.3199.6017.19.6017.119.6310.3%

7610.8019.210.8019.211.5220.511.5220.511.2820.111.2820.119.912.9%

972112.0021.312.0021.32011.5220.511.5220.51911.2820.111.2820.120.622.8%

9811.5220.511.5220.512.0021.312.0021.312.0021.312.0021.321.052.1%

ABC

Hoja1




Dispercion Tasa de Riego




Dispercion Tasa de Riego Por Lnea de Riego

Ventajas encontradas en el Modulo de Goteo El encharcamiento que se produca utilizando otros sistemas de riego , quedo prcticamente eliminado , a pesar de encontrarse dentro del pad zonas con alto contenido de arcillas.

El humedecimiento del pad es mas uniforme tanto en la superficie como en la profundidad del pad .

Se elimino por completo el problema con los vientos que suelen esparcir las gotas de solucin a zonas fuera del sector de riego.

Las gotas caen directamente al suelo , lo que permite que la solucin cianurada no se volatilice o disminuya en su concentracin.

Desde el punto de vista medio ambiental , es mas seguro y menos perjudicial para la salud del personal que va laborar dentro de esta zona .

Disminucin del encharcamiento debido a que la velocidad de infiltracin del agua en el suelo (mineral) es mayor que lo vertido por el gotero.

Riego por Goteo en zonas arcillosas trabaja mejor arcillas

El Riego por Goteo es mas uniforme tanto en superficie como en la profundidad del Pad.

L

L

L

Eliminacin del problema con los vientos Eliminacin con el problema de los vientos.

Las gotas caen directamente al suelo evitando la perdida de solucin y disminucin de la evaporacin

Se debe evitar el discurrimiento de las gotas de solucin cianurada a lo largo de las mangueras, tratando de mantener la horizontalidad en superficie y el contacto de la manguera con el mineral.

Las mangueras laterales deben de ubicarse a distancias equidistantes para una mejor uniformidad de riego.L1L2

L3

L4

TALUDES CORTOS(tendidos paralelos a las curvas de nivel)TALUDES EXTENSOS(tendidos a lo largo del talud)RIEGO POR GOTEO EN TALUDES (GOTEROS AUTOCOMPENSADOS)

Mantenimiento y Limpieza del modulo de riego por goteo

Como en la mayora de los casos no se estila usar filtros ,Cada cierto tiempo se deben realizar purgas ,esto en funcin al grado de turbidez de la solucin barreng; abriendo de las mangueras en su parte terminal para la eliminacin de finos acumulados interiormente.

Para una mayor practicidad se recomienda instalar tuberas de purga a los extremos de cada tendido de mangueras

Cuando el taponamiento de las mangueras es demasiado prematuro es necesario la incorporacin de filtros porttiles en las tuberas .

GRACIAS

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