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Método de Relleno en Pasta en la Unidad Minera San Rafael Ing. Óscar Cantorín Jefe de la Planta de Relleno en Pasta iMÍ] 28 DE FEBRERO 2013

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Mtodo de Relleno en Pasta en la Unidad Minera San RafaelIng. scar CantornJefe de la Planta de Relleno en PastaiM]28 DE FEBRERO 2013

y Definicin

La pasta es un fluido no Newtoniano, con alta concentracin de slidos. Se utiliza los relaves totales generados en la Planta Concentradora como componente principal. La pulpa de relaves pasa por dos procesos de separacin solidoliquido, para incrementar su contenido de slidos. Se mezcla con cemento y escoria metalrgica molida, para obtener una pasta con valores de resistencia a la compresin uniaxial, a un determinado tiempo de curado.

f Flujograma de Relleno en Pasta

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y Planta de Relleno en Pasta

y Planta de Relleno en Pasta

FloculanteiEspesador 80PreparacindePasta

I,V r .fc

Aliment. Filtro y Agua Proceso-I * n iSistema de AireMezclado y Bombeo de PastaRecrtulactn de AguaBombas Sumidero

y Espesado Es la primera etapa de separacin slido-lquido. El Espesador es un equipo de separacin slido-lquido por sedimentacin continua, con floculacin, en un tanque cilindrico de 80 pies de dimetro. Se alimenta 110 TMS por hora contenidas en una pulpa de 8.2% de slidos. El Under Flow es el producto obtenido, una pulpa con 60% de slidos. El Over flow es agua clarificada que rebosa hacia unas bombas que lo recirculan al proceso de la Planta Concentradora Ingresan los siguientes tipos de relaves:s Gruesos de Estao s De pirita s Finos (lamas) La dosificacin del floculante es de 19 gramos por tonelada mtrica seca de slidosT Espesado

y Filtrado El Filtrado es la segunda etapa de separacin solido-liquido por medio filtrante. Los equipos usados son dos filtros de discos, con bombas de vaco, que funcionan alternadamente. El filtro tiene 10 discos. Cada disco tiene 10.5 pies de dimetro, dividido en diez sectores. El medio filtrante son telas de material polietileno mono filamento, con permeabilidad de 20 cfm y peso especifico de 11 onzas/yd2. El vaco es generado con bomba de vaco asociada al filtro, con presin de 6 psi negativo. El producto es el relave filtrado llamado Keke, con 78% de slidos. Se obtiene una produccin de 110 toneladas secas por hora El sistema de soplado para el desprendimiento del Keke de la tela es con aire comprimido a 15 psi de presin, con un caudal de 340 cfm El Keke descarga a una faja transportadoraAAAFiltrado

S0|BU01B|/\| ep uojoejedejd A

y Preparacin de Tailing El Tailing se obtiene de alimentar a un mezclador continuo de 5 m3, el Keke transportado por faja, ms un flujo controlado de pulpa espesada, obtenindose de esa mezcla una Pasta de relaves con un contenido de solidos de 75%. Es ingresada a una tolva intermedia en donde se almacena para luego ser descargado por tandas programadas.A

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y Abastecimiento de Cemento y Escoria El cemento:s Es del tipo PORTLAND IPM a granel.s Es ingresado a interior mina con bombonas de bajo perfil, con capacidad de transportar 15 toneladas por viaje.s Luego, mediante un sistema de descarga con aire comprimido a 20 psi de presin, es llevado a un silo de 150 toneladas de capacidad. La escoria molida:s Tiene un proceso de molienda en la Fundicin de Pisco y transportado a San Rafael en Big Bags de 1.5 Ton.s Es ingresado a interior mina por un proceso igual al del cemento, a un silo de 250 toneladas de capacidad.

y Abastecimiento de Cemento y Escoria

T Mezclado y Bombeo de pasta

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El sistema de mezclado es por Batch. La mezcladora es de paletas con una capacidad de 3.5 m3. Ingresan a su interior los siguientes materiales:s Cemento s Escoria molida s Tailing s Agua Los silos de cemento y escoria tienen bases cnicas que estn conectadas a transportadores de tornillo sin fin, a travs de ellos llegan a una misma tolva que descarga al mezclador. Los pesos de cemento y escoria son calculados en funcin al peso seco del tailing. El Tailing se pesa en un tolva y descarga al mezclador. El peso seco se calcula a partir del peso hmedo y su porcentaje de contenido de slidos. El agua ingresa para darle una consistencia de fluido bombeable a la pasta.

y Bombeo La pasta del mezclador se descarga a una tolva y de sta a la bomba. El equipo usado es una bomba de desplazamiento positivo, modelo vlvulas de asiento, con dos pistones y unidad hidrulica. Presiones de trabajo: 1500 psi Numero de emboladas: 13 e/min Rendimiento : 77 m3/hr Bombea una pasta con las siguientes caractersticas: Densidad : 1860 Gr/lt Contenido de solidos : 73.5 % Slump : 8 pulgadas La medida del slump se realiza utilizando un cono de Abrahams, de una muestra tomada de la tolva. Las presiones de trabajo de la bomba, pueden variar por la distancia para llegar al tajo vaco y el slump de la pasta.T Bombeo

y Distribucin Subterrnea

y Distribucin Subterrnea

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La Pasta se transporta a travs de tuberas de acero al carbono y tuberas de HDPE. El dimetro interno de la tubera en toda la extensin, desde la Planta hasta el Tajo, es de 8 pulgadas. Las tuberas Sch 80, en material API 5L Grs 52, soportan hasta 1500 psi y se instalan a la salida de la Bomba Las tuberas Sch 40, en material ASTM A53 GrB. soportan hasta 900 psi y se instalan en los tramos horizontales de niveles intermedios. Las tuberas SDR11 en material de HDPE soportan hasta 160 psi y se instalan en los ltimos 100 m de tubera antes de llegar al Tajo a rellenar. Son unidas con acoples de empaquetadura externa, ajustado con pernos. Para llegar a niveles inferiores se realizan taladros de 12 pulgadas de dimetro, en los cuales se instalan tuberas Sch 80 de 8 pulgadas de dimetro interno, con roscas especiales en sus extremos, unidos y sellados con soldadura.

Se realizan barreras en el nivel inferior del tajo, en las labores de acceso que sirvieron para extraer mineral y en los niveles intermedios, en las labores de acceso que sirvieron para perforacin de taladros largos.y Recepcin en el Tajeo

Las barreras son de desmonte proveniente de las labores de preparacin.Se acarrea con Scoop y se acumula en la labor hasta cubrir el 80% de la abertura. Se completa pircando con piedras de mayor tamao hasta cerrar completamente la abertura. Se coloca tela de polipropileno por la parte interna. Las tuberas parten de la Planta de Relleno, recorriendo por la lnea troncal permanente hasta llegar al nivel superior del Tajo a Rellenar. En este nivel se instala una tubera temporal hasta llegar a una labor comunicada al Tajo.Esta labor puede ser una ventana, una chimenea corta VCR o un taladro piloto. Dependiendo de la longitud del tajo, el relleno puede ingresar por uno, dos o tres puntos, para distribuir adecuadamente la Pasta hasta cubrir todo el espacio vaco.

T Distribucin Subterrnea

AA 21

T Recepcin en el Tajeo 22

Aplicacin del Relleno en Pasta28 DE FEBRERO 2013T Mtodo de Explotacin

Mtodo de Explotacin:Sub Level Stoping con taladros largos en cuerpos y vetas angostas.^ Funcin del Relleno: Pilar o Pared auto estable Dimensiones de los Tajos en Cuerpos:Longitud: 100 m Ancho : 10 a 15 m Altura : 50 mSeccin expuesta: 50x10 a 50x15 Resistencia a la Compresin: 300 a 410 Kpa Tiempo de curado : 28 das Dimensiones de los Tajos en Vetas angostas:Longitud: 60 m Ancho : 2.0 a 3.5 m Altura : 25 mT Ensayos a los Relaves

y Resistencia a la Compresin

Seccin expuesta: 25x2 a 25x3.5 Resistencia a la Compresin: 70 a 110 Kpa Tiempo de curado : 28 das 24

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Cuadro de resistencias a la compresin Uni Axial Calculado en funcin a las dimensiones de los Tajos Usando el criterio de Mitchel (1982) Expresado en Kilo PascalesAltura(m)Potencia del Cuerpo (m)

510152025

25150250330400450

50160300410510@00

75170320450570670

100170330470600720

El tamao de partcula:s Mayor a 75 micrones, es considerado grueso, en este caso representa solo el 25% s Menor a 20 micrones es considerado ultra fino, en este caso representa el 40 % s Menor a 11 micrones es considerado lama, en este caso representa casi el 20 % El requisito mnimo de contenido de ultra finos para formar una pasta es de 15% La curva caracterstica de los relaves nos indica lo siguiente:T Ensayos a los Relaves

y Ensayos de Resistencia

y Ensayos de Resistencia

s Es favorable para lograr una mezcla bombeable. s La mezcla necesitara mayor dosificacin de cemento para lograr un valor de Resistencia a la compresin. 27

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La Prensa de rotura a la compresin es digital, con capacidad de registrar resistencias de valores bajos. Las probetas cilndricas, segn la norma ASTM, de tecnologa de concreto son de medidas: 6 pulgadas de dimetro y 12 pulgadas de altura. Los Ensayos de Resistencia a la Compresin tienen la siguiente secuencia:s Se preparan 3 probetas para cada fecha de ensayo, promediando lo resultados.s En total se preparan 12 probetas para cada receta.s Las probetas se ensayan a los 7, 14, 28 y 56 das de curado Con lo valores obtenidos se realiza una curva de Resistencias de la Pasta.

ENSAYOS DE ROTURA A LA COMPRESION

TIEMPO DE CURADO (DIAS)4% 2.8E 1.2C 5% 2.5E 2.5C6% 3.3E 2.7C6% 3.GE 2.4C * 3% 2.1E 0.9C *-6%3.3E2.7C I7% 3.6E 3.4C

% EINDER [% Escoria + % Cemento) Porcentajes (Esc or a/Ce ment) Proporciones [Escoria/Cemento) Slump Dias de curado 7142563%4%5%6%6% 1%

ME .9C2.8E 1.2C2.5E2.5C3.6E2.4C 3.3E2.7C3.0E3.0C 3.6E 3.4C

70E 30C70E 30C50E 50C60E40C 55E45C50E50C 52E48C

8"8"81'CQOO7.5" 8"

Resistencia a la Compresin Kpa

71.6894.83111.10115.58 136.19146.19 154.69

94.98104.83122.32131.71 155.90168.74 181.57

109.31132.84150.41170.46 197.41213.82 232.58

150.06181.00216.83241.92 270.18288.80 302.38

T Diseo de Mezcla por m3

y Diseo de Mezcla por m3

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Tailing:Peso Hmedo:1714 Kg 751290 Kg37 Kg 41 Kg

% Slidos:Peso Seco: Peso Binder (7%):Peso Cemento (2.9%): Peso Escoria (3.1%):50 Lt unase obtienepasta con las siguientes73.51860gr/lt 8 pulg. Peso de Agua: Con esta receta caractersticas:% Slidos: Densidad:Slump:

Luego de los ensayos de rotura a la compresin se tiene como resultado:Resistencia a la compresin:350 KpaTiempo de curado:28 das

y CostosCOSTO DE RELLENO EN PASTA EN CUERPOSUSS/M3 RELLENOPorcentaje

Mano de obraO.BO6.7%

Consumo de Cemento6.0951.1%

Consumo de Escoria4.1034.4%

Consumo de Energa Elctrica0.4-13.4%

Operacin Planta de Relleno0 201.7%

Preparacin de Barreras0.070.6%

Instalacin deTuberlas0.121.0%

Mantenimiento0.131.1%

COSTO UNITARIO /M3 DE RELLEINO11.92

COSTO UNITARIO/TON DE MIN. EXTRAIDO4.59

COSTO DE RELLENO EN PASTA EN VETAS ANG