Diseño del sistema de bombeo de agua recuperada desde el depósito de relaves espesados hacia la planta concentradora para reducir el consumo de agua fresca

Abstract

El presente trabajo de investigación desarrolla el estudio de manejo de agua recuperada y diseño de estaciones de bombeo para recircular el agua recuperada desde el depósito de relaves espesados hacia la planta concentradora de una empresa minera. La investigación se enfoca el consumo de agua en los procesos mineros con el fin de buscar la reducción del consumo de agua fresca y la disminución de su impacto ambiental sin afectar su eficiencia. Parte importante es el estudio de balance de aguas que permite estimar pérdidas dependiendo de la etapa en la que se desarrollan los procesos mineros. Además, se describe la realidad problemática que presenta el agua en la minería. Se incorpora en el análisis, la estimación de caudales y volúmenes disponibles anuales de agua recuperada del pond del depósito de relaves espesados para recircular mediante un sistema de bombeo hacia la planta concentradora, la formación del agua recuperada es producto del flujo de agua descargada con los relaves, escorrentía en superficies de terreno natural, escorrentía sobre la superficie de relaves, filtraciones, precipitación y evaporación. Así mismo, en el desarrollo de la investigación, se diseña las estaciones de bombeo (estación flotante, estaciones booster y transporte por gravedad). Para establecer un diseño de estaciones de bombeo eficiente, confiable y con alta disponibilidad, fue necesario dimensionar, ubicar y especificar correctamente los equipos que comprenden las estaciones de bombeo, líneas de impulsión, líneas de transporte por gravedad desde el punto de vista técnico y económico. Con base en la revisión del caudal bombeado de agua recuperada desde el depósito de relaves hacia la planta concentradora y el caudal del consumo de agua fresca entregada por la empresa minera con la recopilación de información. Se analiza los resultados objetivamente, contrastando los resultados de la investigación con la hipótesis formulada y asignando la validación o no de la misma. Finalmente se discute los resultados de la investigación para el diseño del sistema de bombeo cuyo metodología y desarrollo se aplique para cambiar la problemática actual.

This research work is based on the study of reclaimed water management and the design of pumping stations to recirculate reclaimed water from the thickened tailings deposit to the concentrator plant of a mining company. The research focuses on water consumption in mining processes to reduce freshwater consumption and reduce its environmental impact without affecting its efficiency. An important part is the water balance study that allows estimating losses and gains depending on the stage of the mining processes. In addition, the problematic reality of water in mining is described. The analysis includes the estimation of flow rates and annual available volumes of reclaimed water formed inside the thickened tailings deposit to recirculate through a pumping system to the concentrator plant, the formation of reclaimed water is the result of the flow of water discharged with the tailings, runoff on natural ground surfaces, runoff on the tailings surface, seepage, precipitation, and evaporation. Likewise, in the development of the research, the pumping stations (floating station, booster stations and gravity conveyance) are designed. To establish an efficient, reliable, and highly available pumping station design, it was necessary to correctly size, locate and specify the equipment comprising the pumping stations, impulsion lines and gravity conveyance lines from a technical and economic point of view. Based on the review of the pumped flow of water recovered from the tailings deposit to the concentrator plant and the flow of freshwater consumption delivered by the mining company with the collection of information. The results are analyzed objectively, contrasting the results of the research with the hypothesis formulated and assigning the validation or not of the same. Finally, the results of the research are discussed for the design of the pumping system whose methodology and development will be applied to change the problematic of the current situation.