Sistema DST en construcción para el manejo seguro y efectivo de relaves de proceso de mineral de hierro sumnistrado por TAKRAF Brasil a Mineração Usiminas. (Fuente: TAKRAF)

La implementación de una solución con Relaves de Pila Seca (DST en inglés) proporciona una alternativa segura y sostenible al almacenamiento de relaves en embalses

La reciente puesta en servicio de un sistema de Relaves de Pila Seca (DST) suministrado por TAKRAF a una mina brasileña destaca la experiencia avanzada y el posicionamiento único de la empresa para ofrecer una solución completa de principio a fin para la gestión de residuos mineros segura y respetuosa con el medio ambiente.

Si bien el concepto de apilamiento en seco no es nuevo, con referencias que datan de 1909 en Australia, los avances tecnológicos han convertido a DST en una alternativa cada vez más importante a los métodos convencionales para el manejo de desechos mineros, lo que permite a las empresas mineras reducir significativamente su perfil de riesgo.

Actualmente, el método más utilizado para eliminar los relaves (material de desecho del proceso de extracción de minerales) es bombear la lechada de relaves a un área de embalse dedicada (estanque o represa) para permitir que ocurra la sedimentación y que se asienten los sólidos. Posteriormente, parte del agua se recupera y se reutiliza en el proceso. Sin embargo, los riesgos y desafíos asociados con este método, combinados con las condiciones mineras cambiantes, significan que el manejo y depósito de relaves seguros y efectivos, al mismo tiempo que se tiene en cuenta el medio ambiente, es de una importancia cada vez mayor. Los desafíos incluyen el considerable requisito de espacio cuando se almacenan los relaves en los embalses, mientras que las catastróficas fallas de las represas de relaves que han ocurrido, lo que resultó en una pérdida significativa de vidas y daños ambientales, son un claro recordatorio de los riesgos.

La situación se ve agravada por las condiciones mineras actuales, que utilizan tecnologías avanzadas de procesamiento de minerales para permitir el procesamiento de minerales de menor ley. Esto da como resultado una cantidad mucho mayor de relaves que deben almacenarse de manera segura. Este tonelaje cada vez mayor de relaves generados hace que un depósito convencional en presas sea una carga cada vez más importante que restringe la expansión y el desarrollo de las operaciones mineras y destaca aún más el potencial de DST como una alternativa viable y beneficiosa.

Ventajas de DST

Con DST, el contenido de humedad en los relaves se reduce mediante un proceso mecanizado y controlado hasta el punto de que se pueden transportar, depositar y apilar de manera segura como relaves sólidos en forma de torta. Esto produce varias ventajas sobre otras opciones de almacenamiento de relaves en la superficie, que incluyen:

• Mejora significativa de la seguridad con la eliminación del riesgo de fallas catastróficas de la represa y el agotamiento de los relaves.

• Transformación de relaves en una forma de relieve estable y facilitación de la rehabilitación y eventual cierre.

• Huella de relaves más pequeña y se puede emplear en terrenos ondulados o empinados.

• Adecuación a áreas de alta actividad sísmica y áreas donde hay material de construcción limitado para desarrollar un embalse de retención convencional.

• Reducción de los requisitos de agua de reposición en las plantas, principalmente logrado mediante el reciclaje del agua de proceso y eliminación casi total de las pérdidas de agua por filtración y/o evaporación.

Dado que el procesamiento de relaves es complejo, se requiere una comprensión detallada y experiencia en los diferentes pasos específicos de la ubicación del producto y del proyecto. Todos los equipos deben diseñarse y/o adaptarse a los requisitos específicos del proyecto y deben integrarse perfectamente en el sistema general. Como resultado, TAKRAF adopta un enfoque integral y holístico para el diseño de sus sistemas DST, combinando su experiencia comprobada en extracción de agua (DELKOR) y manejo de materiales (TAKRAF) con un equipo dedicado de especialistas en minería, manejo de materiales y procesamiento. Este enfoque doble (ascendente, suministro de equipos y descendente, planificación de un sistema sostenible a largo plazo) permite a TAKRAF desarrollar las soluciones que mejor se adapten a los requisitos específicos de un cliente, además de proporcionarle un único punto de responsabilidad. durante la implementación. Esta metodología ha dado como resultado que los clientes no solo adquieran equipos para el tratamiento de relaves, sino también que contraten a TAKRAF para llevar a cabo estudios conceptuales y compensaciones económicas para los sistemas DST. Todo esto culminó con un pedido reciente del sistema DST en enero de 2019.

Un “típico” diagrama de flujo mostrando un ejemplo de la completa solución DST de TAKRAF. (Fuente: TAKRAF)

Sistema DST Diseñado para Compañía Minera Brasileña

El pedido, realizado por Mineração Usiminas, una de las empresas de Usiminas y una de las mayores productoras de acero de América, comprendió ingeniería básica y de detalle, fabricación, suministro, transporte y supervisión de montaje en sitio de equipos para procesar relaves de mineral de hierro.

El sistema está diseñado como un proceso de desecación totalmente integrado mediante espesamiento y filtración e incluye los siguientes equipos principales:

• 1 x planta floculante.

• 1 x planta coagulante.

• 1 x espesador de alta velocidad DELKOR: 35 m de diámetro, 680 t/h (nominal); 748 t/h (diseño).

• 1 x tanque de lodo de 300 m2 con agitador.

• 4 x bombas centrífugas de lodo de doble etapa. 

• 4 x viga aérea de filtro de prensa DELKOR (FP OH): placas de 2 m x 2 m, cada una de 170 t/h (nominal) y 187 t/h (diseño), con capaciad para 215 cámaras.

• 4 x compresores con estanques (aire de proceso y de instrumento).

• 4 x alimentadores de correa TAKRAF: 2,0 m de ancho, 31 m de largo con canaletas de transferencia.

Mineração Usiminas implementó el sistema DST para permitir el filtrado y apilamiento de relaves cuando el área de depósito de la presa de relaves existente alcanzó su capacidad máxima. El proceso extrae el agua del lodo del relave en un flujo único: un proceso de dos etapas que usa un espesador de alta velocidad DELKOR seguido de la filtración del flujo inferior del espesador usando filtros prensa aéreos DELKOR. El siguiente paso del proceso permite una mayor recuperación de agua a través del filtro prensa, diseñado para lograr un nivel de contenido de humedad de alrededor del 14% (base seca). Se ha prestado especial atención a la corrección de la suspensión utilizando reactivos para mejorar la máxima recuperación. El resultado es una torta de filtración seca que se puede manipular y depositar con eficacia.

En concordancia con la metodología de TAKRAF para suministrar soluciones específicas para cada faena, el material de relaves se probó exhaustivamente antes de la selección del equipamiento. Por ejemplo, los filtros prensa DELKOR, diseñados con un socio de colaboración como un tipo de viga superior, son los más adecuados para las condiciones operativas. El diseño de estas máquinas les permite procesar grandes volúmenes de material, pero son robustas y fáciles de mantener, ya que brindan un fácil acceso a las placas y telas filtrantes.

“La gestión sustentable del agua, junto con la seguridad, son temas cada vez más importantes para las operaciones mineras y todas las partes interesadas en todo el mundo; especialmente en áreas donde la conservación del agua es crítica y/o los riesgos de falla de relaves son significativos, como lamentablemente ha sido el caso en Brasil. El proyecto Mineração Usiminas es un testimonio de que implementar una solución DST completa, en línea con el plan general de desarrollo de la mina, es el enfoque más beneficioso y respetuoso con el medio ambiente para todas las partes interesadas,” señaló Thiago Machado, Director de Productos DELKOR en TAKRAF Brasil.

Para más información, visite www.takraf.com.