Distribución de relaves Cerro Verde y sistema colector de agua

Proyecto
Proyecto de Manejo de Relaves Cerro Verde
Ubicación
Arequipa, Perú
Periodo
2004 - 2010
Cliente
Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A./Fluor Canada, Ltd.
Sector industrial
Minerales y Metales
Commodity
Copper
Área de servicio
Sistemas de transporte de pulpas por tuberías; Plantas de Procesamiento; Entrega de proyectos
Soluciones
Diseño Conceptual y Estudios de Factibilidad; relaveductos; Plantas de Procesamiento de Cobre y Minerales; Gestión de relaves y recuperación de metales; Suministro de agua; Gestión de programas

Sociedad Minera Cerro Verde (SMCV) opera una mina de cobre a rajo abierto cerca de Arequipa, Perú, y está situada a una cota de 2.700 metros sobre el nivel del mar (msnm).

Ausenco ha entregado servicios, directamente y a través de agentes, para el manejo de relaves, sistemas colectores de agua de recuperación y de agua de infiltración comenzando con un estudio de factibilidad y siguiendo con servicios de ingeniería y estudios de expansión.

El diseño del sistema incluye una canaleta de polietileno de alta densidad (HDPE) de 3,9 km y Ø48” con una producción total de 34 millones de toneladas por año (Mt/año) para entregar relaves desde los espesadores a una estación de ciclón cerca al tranque.

Los relaves son clasificados en la estación desde donde el overflow del ciclón es llevado al embalse y el underflow a la construcción del tranque. La primera fase del sistema de ciclón incluye una tubería de 1km de Ø36” con una producción total de 17 Mt/año. La segunda fase del ciclón tiene una tubería de alto flujo de 130 metros, Ø36” con una producción total de 16,7 Mt/año y una tubería de bajo flujo de 2km, ∅24”.

El sistema de manejo de relaves está diseñado para transportar 37,4 Mt/año desde la faena al tranque de embalse.

El sistema de agua de recuperación consta de tres sistemas de bombas en balsa en el embalse, tuberías de Ø36” y Ø42”, estaciones de bombeo asociadas y estanques de almacenamiento.
Este sistema suministra agua a los procesos de la faena y a la estación de ciclón de relaves.
El sistema colector de agua recuperada consta de una tubería de 7,5km y estación de bombeo, que entrega agua al estanque principal de agua de la estación de ciclón.

Sistema original 

En el 2004, Ausenco efectuó un estudio de factibilidad para el sistema de relaves espesados propuesto como sub-contratista de Fluor Canadá Ltd. Nuestra área de competencia incluyó test en laboratorio, revisión del diseño actual, cálculos hidráulicos preliminares, y un informe validando el sistema seleccionado y entregando recomendaciones.

De ahí, seguimos entregando ingeniería básica y detallada, adquisiciones, apoyo a la construcción, comisionamiento y servicios de apoyo a la puesta en marcha. Estos servicios también fueron contratados a través de Fluor.

Nuestra área de competencia incluyó:

  • Diseño hidráulico para todo el sistema
  • Diseño de la tubería de relaves, tubería de agua y canaleta
  • Diseño de estación de ciclón
  • Diseño del sistema de distribución del relave y estructura de soporte 
  • Diseño de fundaciones del equipo
  • Diseño de estación de bombeo
  • Diseño de la línea de arenas de la Quebrada Oriental de 1 km, Ø16”
  • Diseño de la barra de pulverización de la Quebrada Oriental 
  • Filosofía operativa y de Control
  • Esquemas de secuencia de reubicación de barcaza 
  • Manual de procedimiento para torres de apoyo de elevación 
  • Revisión de construcción de las instalaciones 
  • Apoyo y capacitación a la puesta en marcha

Operaciones comenzaron en el 2007.

Estudio de descongestión

En el 2008, fuimos contratados por SMCV para realizar un estudio de descongestión a nivel conceptual para incrementar la capacidad nominal de procesamiento del sistema de relaves desde 37,4 Mt/año a 41,6 Mt/año.

Dentro de este estudio, efectuamos modelado hidráulico en base a seis casos operativos. Los casos fueron una permutación de tasas de producción de relaves mínimas, nominales, y máximas, junto con el ciclón ya sea operativo o no operativo.

Nuestro análisis estableció que las canaletas existentes eran adecuadas para la mayor producción total, pero el incremento podría necesitar modificar las cajas de dilución y de distribución; tuberías de alimentación con revestimiento de goma; reemplazo de ciclones; e instalación de una nueva tubería de descarga.

Nuestros entregables para este proyecto incluyeron la base de diseño, PFD, informe de simulación del ciclón y CapEx.

Estudio de expansión 

En el 2009, SMCV contrató a Ausenco nuevamente para desarrollar un estudio de expansión incluyendo la vida útil del sistema de relaves (hasta el año 2029) con consideración de los cambios debidos al crecimiento del tranque e incremento en el tonelaje de la planta concentradora desde 37,4 Mt/año a 41,6 Mt/año.

Para este estudio, la vida del sistema de relaves se dividió en 3 fases:

  • Fase 1: Periodo antes de la primera reubicación de la estación de ciclón (aproximadamente 2 años)
  • Fase 2: Periodo posterior a la primera reubicación de la estación de ciclón hasta la segunda reubicación
  • Fase 3: Periodo posterior a la segunda reubicación de la estación de ciclón 

Nuestro alcance incluyó diseño básico y detallado de la bomba de arena, y también consideró los efectos de lo siguiente:

  • Incremento potencial de tamaño de la tubería de arena de 16 a 18 pulgadas
  • Distribución/zona de válvula en tubería de arena de 18 pulgadas y de barras de pulverización

Reubicación de ciclón 

En el 2010, anticipando futuros peraltamientos del tranque y de incremento en el tonelaje hasta 41,6 Mt/año, SMCV quería actualizar parcialmente y reubicar el sistema de relaves existente.

Bajo contrato directo con SMCV, proporcionamos ingeniería básica para la instalación de nuevos ciclones de primera fase y la reubicación de los ciclones de segunda fase (incluyendo alcances asociados civiles, mecánicos, eléctricos y de instrumentación) así como el diseño de un nuevo sistema de dilución de agua bombeada y de ciclowash.

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