Caracterización Geotécnica para la Construcción y Operación de un Depósito de Relaves Filtrados en Colombia

Resumen

Los relaves son subproductos del proceso de beneficio minero que generan grandes cantidades de desperdicio al triturar miles de toneladas diariamente y mezclarlas con agua y agentes químicos para el beneficio. Estos son almacenados como lodos o pulpa con contenidos volumétricos de sólidos entre 40-50% en presas o estanques donde se decantan las fases sólidas y líquidas, y generalmente permanecen a perpetuidad en sitio.

La industria ha venido adoptando una alternativa de relaves no convencionales, conocida como relaves filtrados, en la cual mediante un proceso de filtración mecánica se extrae un gran porcentaje de la humedad de la pulpa, llevándola a valores entre 80-85% de sólidos. El agua recuperada es tratada y descargada o recirculada para uso en el proceso de beneficio. El resultado del proceso es un suelo de humedad relativamente baja que permite su transporte y compactación por medios convencionales, generando depósitos de relaves de alta densidad y resistencia que no requieren presas de contención y no acumulan agua en su huella.

La trituración de la roca resulta en partículas de tamaño de arenas muy finas a arcilla, pero generalmente son angulares y de baja plasticidad, resultando en materiales de alta compacidad y resistencia al corte. Con esto, un proyecto depósito de relaves filtrados deja de ser una presa con estructura de contención, borde libre, vertedero de emergencia; y pasa a ser un proyecto de un lleno controlado, similar a un ZODME o un relleno estructural.

Adicionalmente, la recuperación y tratamiento de agua son centralizados y existen ahorros importantes en recirculación y manejo del recurso hídrico, aspecto clave en los costos operativos de un proyecto minero.

A pesar de estas ventajas, los depósitos de relaves filtrados y compactados poseen algunos riesgos geotécnicos que pueden comprometer su estabilidad. Estos incluyen:

  • Licuación estática o dinámica de los relaves compactados
  • Comportamiento contráctil
  • Pobre compactación y bajas resistencias
  • Saturación por compactación y drenaje de aguas de contacto

Esta presentación mostrará una metodología de caracterización geotécnica de estos materiales enfocada en entender su comportamiento, particularmente comportamiento dilativo/contráctil, resistencias drenadas y no drenadas pico y residuales; línea de estado crítico, entre otros; parámetros que son necesarios para análisis y diseños considerando códigos internacionales como CDA, GISTM y ANCOLD.

La metodología permite estimar los parámetros óptimos para el diseño y definir la geometría adecuada del depósito para que los relaves no sean susceptibles a licuación estática al migrar de estado dilatante a contráctil. Los datos de ensayos de campo y laboratorio son incluidos junto con datos de instrumentación y control de calidad en plataformas de análisis de datos para crear “gemelos digitales” actualizables en tiempo real que permiten el monitoreo y toma de decisiones. 

Fecha: Jueves 7 de noviembre, salón principal

Horario: 16:00 - 16:30 

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