puesta en marcha de piscina ils

MINERA GABY S.p.A.

Puesta en Marcha de Piscina ILS

Balance Hidráulico Planta Lixiviación

EVELYN ROJAS M.

14/02/2012

MINERA GABY S.p.A.

INDICE

INDICE................................................................................................................................................1

Introducción.......................................................................................................................................2

Objetivos............................................................................................................................................3

Objetivo General:...........................................................................................................................3

Objetivos Específicos:.....................................................................................................................3

Antecedentes:....................................................................................................................................4

Volúmenes de las piscinas y Tanques.............................................................................................5

Desarrollo...........................................................................................................................................6

Funcionamiento Solo de Piscina de PLS (Riego solo con Refino)....................................................6

Funcionamiento Piscina de PLS e ILS (Riego con Refino e ILS)........................................................8

Llenado piscina Desarenadora de ILS:..........................................................................................10

Llenado de la piscina de ILS:.........................................................................................................11

Primer Riego.................................................................................................................................11

Carta Gantt...................................................................................................................................12

Área Húmeda - Lixiviación 1

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Introducción

A la fecha de 10 Enero 2012, la piscina de desarenadora de ILS y piscina de ILS estaba en reparación, por lo que se encontraban fuera de operación. La empresa externa, EMIN, tuvo como fin rearmar completamente ambas piscinas. Este rearmado, consta de los siguientes componentes:

Instalación de láminas según la piscina:

Láminas instaladas en la piscina de ILS:1. Geomembrana Primaria de HPDE (High Density Polietileno): 2 [mm]2. Lámina de Aluminio.3. Geomembrana Intermedia de HDPE: 5 [mm]4. Geomembrana Secundaria de HDPE: 1.5 [mm]

Láminas instadas en la piscina Desarenadora de ILS:1. Geomembrana Primaria de HDC (conductiva): 2 [mm]2. Geomembrana Intermedia de HDPE: 5 [mm]3. Geomembranaa Secundaria de HDPE: 1.5 [mm]

Además, se deben instalar detectores de filtraciones, que constan de un tubo fijo de HDPE (Acusete) y un tubo de PVC para medir la presencia de líquido en centímetros (testigo).


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Objetivos

Objetivo General:

Al término de las reparaciones de la piscina desarenadora de ILS y piscina de ILS, se busca el llenado de estas, y el posterior riego que se hará a las nuevas pilas, antes en stand by, por efecto mismo de falta de flujo para regarlas.

Objetivos Específicos:

Realización de balance hidráulico, para mantener la planta en equilibrio, considerando los niveles de todas las piscinas presentes a lo largo del recinto Minera Gaby S.p.A.

Obtener la alternativa de llenado óptima de las piscinas considerando: flujos, parámetros, balances, recursos de materias primas, etc.

Dimensionar los tiempos de reparación y puesta en marcha de equipos que intervienen a nivel de planta.


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Antecedentes:

El siguiente diagrama muestra la planta de lixiviación y sus flujos.


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Volúmenes de las piscinas y Tanques

Piscina PLS: Desarenadora = 12.000 m3Piscina = 35.000 m3(El nivel se mantiene en aproximadamente un 74%, es decir, 25.900 m3)Residencia Operacional = 11,7 horas.

Piscina ILS:Desarenadora = 12.000 m3Piscina = 35.000 m3

Piscina REFINO:Piscina = 18.000 m3(Los niveles se mantienen en alrededor de un 95%, es decir, 17.100 m3)

Piscina de Emergencia de Refino I = 130.000 m3Piscina de Emergencia de Refino II = 87.000 m3

Piscina Agua de Proceso:Piscina = 14.000 m3(Los niveles se mantienen en alrededor de un 45 %, es decir, alrededor de 6.300 m3)

Capacidad de los Tanques, TK, de Ácido Sulfúrico:Capacidad = 3.800 [m3] Cantidad: 3 TK


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Desarrollo

Funcionamiento Solo de Piscina de PLS (Riego solo con Refino)

El balance hidráulico tiene como objetivo mantener el nivel de las piscinas. Evitando bajos niveles lo que dañaría las bombas por cavitación, y altos niveles que conlleva desbordamientos e inundación de la planta.

EL sistema de control dará alarma si la piscina esta a un nivel de 40% y las detendrá automáticamente con un nivel del 20%.

El flujo de 3.300 [m3/h] a la entrada y salida de extracción por solvente (SX) es una variable de diseño, a continuación se muestras los valores nominales y de diseño por cada tren.

Flujo por Cada TrenNominal [m3/h] 1650

De Diseño [m3/h] 1500Mínimo para su funcionamiento [m3/h] 800

Máximo de funcionamiento [m3/h] 2000

Un flujo menor a 800 [m3/h] detendrá los trenes.

El make up, es de agua y ácido. La reposición de agua es de 300 a 350 [m3/h] que considera el consumo de esta misma en las pilas, por efectos de evaporación e impregnación. Para un riego de 45 módulos se estima un consumo de 100 [m3/h] por evaporación y 200 a 250 [m3/h] por impregnación.

Las pilas son dos canchas rectangulares, de base 1265 x 372 [m] cada una. Tienen una altura de 6 [m] por diseño, pudiendo trabajar en un rango de 4 y 7,5 [m].

Cada pila tiene 54 módulos de base 23,5 x 372. Mientras estuvo en funcionamiento solo piscina de PLS, se regaron 50 (entre 48 y 52) módulos, para mantener el balance hidráulico.

Un ciclo completo por diseño dura 56 días, que considera: carguío, reposo, riego y descarga. El riego efectivo son 45 días, por lo tanto, el make up, también considera los días en los cuáles no habrá salida de flujo desde las pilas.

El make up del ácido a la piscina de refino, es agregado hasta lograr una concentración de 12 a 13 g/L de H+ que vaya de riego a las pilas, el refino que sale de SX tiene alrededor de 10 a 11


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g/L, por lo que esta diferencia se cubre con 7 a 8 [m3/h] de ácido proveniente de los estanques junto con el agua.

Un módulo de la pila tiene una malla de goteros de 0,44 x 0,55 [m], El largo de la línea mide 23,5[m] y hay 680 líneas. Los goteros con una presión de 15 [psi] entregan 2,0 [L/h], y a una presión de 20 [psi] 2,3 [L/h], esta última es a la que se trabaja en la actualidad.

NúmeroGoteros=23,50,44

∙680=36040 [ goterosmódulo

]

Riego por Módulo=2,3 [ Lh ] ∙36040=83 [m 3h ]

Se considera por problemas inherentes a la operación un 10% de goteros tapados, por lo que el riego por módulo efectivo es:

Riego por Módulo=83 [m3h ] ∙0,9=74 [m 3h ]

El diagrama siguiente ilustra el riego de un módulo:

Se observa una entrega de riego con presión de 40 [psi], al llegar a al inicio de las líneas se tiene 25 [psi] por lo que finalmente la descarga de los goteros es a 20 [psi]

Se busca llegar a una razón de lixiviación de 1,15. Esta razón está definida según:


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Razón Lix= VLix [m3]mMódulo [ton ]

=1,15

Donde V es el volumen regado a los módulos y m la masa de dichos módulos.

Razón Lix=74[ m3

h] ∙24 [ h

día] ∙56 [ día

ciclo]

90500=9945690500

=1,10

El riego por módulo es de 74 [m3/h] y cada ciclo dura 56 [días]. La masa de cada módulo es de aproximadamente 90500 [ton]. Esto dio una razón de 1,10 lo cual se acerca bastante al 1,15 buscado.

A continuación se muestra el diagrama de la pila de lixiviación, sólo cuando estuvo en funcionamiento Piscina de PLS.

Funcionamiento Piscina de PLS e ILS (Riego con Refino e ILS)


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Se considerará la reinserción de la piscina de ILS y su correspondiente balance hidráulico, el resultado es la cantidad de módulos que se pueden regar por cada bomba ubicada en la piscina de ILS, manteniendo su nivel y respondiendo a las variables de diseño de la planta en total.

Cuando ILS regué módulos nuevos, se necesita que lleve una concentración de 12 – 13 [g/L], y el ILS proveniente de la piscina de ILS contiene entre 7 y 8 g/L de iones H +. Este delta de 5 [g/L] se cubre con un volumen de:

Caudal Ácido [m 3h ]¿∆ [ gL ] ∙ Fdrenajea ILS [m3

h]

1000 ∙ ρ [ kgL

]

Donde ρ, es la densidad del ácido = 1,844 [kgL

]

Caudal Ácido [m 3h ]¿5[ gL ] ∙3300 [m3h ]

1000∙1,844 [ kgL

]=9[m 3

h]

Como sabemos los flujos de los trenes es un poco mayor al entregado por los flujómetros, es por esto que el caudal del ácido es mayor:

Caudal Ácido [m 3h ]¿5[ gL ] ∙3700 [m3h ]

1000∙1,844 [ kgL

]=10 [m3

h]

Para un delta de 6 [g/L] el caudal teórico de ácido es de: 11 [m3/h] para un flujo de 3300 [m3/h] proveniente de SX y 12 [m3/h] para un flujo de 3700 [m3/h] al estimar error del flujómetro.

Piscina Refino:Caudal por Bomba m3/h 1065

Cantidad Bombas funcionando - 4Caudal Total m3/h 4260

Caudal a Pilas m3/h 3300Recirculación m3/h 960

Piscina ILS:Caudal Nominal Bomba m3/h 1100

Cantidad Bombas funcionando - 3Caudal Total m3/h 3300

Módulos de ILS:


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Make up por Evaporación m3/h 100Make up por Impregnación m3/h 250

Make up de ácido m3/h 9Make up Total m3/h 359

Cantidad Módulos en riego - 45Pérdidas por módulo m3/h 8

Caudal riego por módulo m3/h 74

Módulos de Refino:

Make up por Evaporación m3/h 100Make up Total m3/h 100

Cantidad Módulos en riego - 45Pérdidas por módulo m3/h 2,2

Caudal riego por módulo m3/h 74

Pérdidas totales = 462 [m3/h]

Piscina Refino + ILS + Pérdidas

Caudal Total Riego m3/h 7059

Finalmente:

Cantidad Módulos=Caudalde RiegoTotal [ m

3

h]

Caudal de Riego porMódulo [m3

h]=705974

=95Módulos

Módulos Adicionados = (95 – 50) = 45 Módulos

Como se adicionó 3 bombas que riegan 45 módulos en total, en teoría cada bomba proveniente de la piscina de ILS es capaz de regar 15 módulos

La siguiente tabla resume los flujos obtenidos:

Número

Bombas de ILS

Módulos Agregado

s

Flujo in piscina ILS

[m3/h]

Make up ILS[m3/h

]

Flujo out piscina ILS

[m3/h]

Flujo out piscina

Refino[m3/h]

Flujo in Pilas

[m3/h]

1 15 1100 120 1220 3400 4620


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2 30 2200 239 2439 3400 58393 45 3300 359 3659 3400 7059

El diagrama uniendo piscina ILS es1:

Llenado piscina Desarenadora de ILS:

La piscina desarenadora de ILS se llenó con ILS, proveniente de los 53 módulos de pilas de lixiviación funcionando a esa fecha. Su nivel fue tal que no permitió rebose hasta haber terminado la reparación de piscina ILS.

Llenado de la piscina de ILS:

La piscina de ILS se llenará con refino, proveniente de la piscina de refino, esto se logra manteniendo cerradas ambas válvulas, tanto PLS como ILS, que se encuentran a la entrada de las pilas de lixiviación. Al bombear refino por medio de las 4 bombas, y estar “obstruido” el flujo hacia la alimentación de las pilas se desvían por presión ejercida, hacia la piscina de ILS.

1 Flujos que consideran el funcionamiento de las 3 bombas de la piscina ILS.


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El delta formado en la piscina de refino será cubierto por el make up de agua y ácido, provenientes de piscina Agua de Proceso y Tanques de Almacenamiento de ácido.

El nivel de la piscina de Agua de Proceso descenderá, por lo que para cubrir el make up vendrá del pozo Elvira, y además, se llenará la piscina de rechazo para que por rebose llene la de Proceso. La piscina de rechazo se llena con el rebose de la piscina de incendio. Por lo tanto para llenar piscina de incendio y Rechazo, se disminuyó el flujo de agua hacia Osmosis.

El siguiente diagrama muestra las piscinas y sus flujos, provenientes de pozo Elvira y Mariposa.


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Además es necesario probar que funcionen correctamente las cañerías que entregan el make up de ácido sulfúrico y agua desde el tanque y piscina correspondientes hacia piscina de ILS. Esto es de suma importancia ya que cuando se empiece a regar las pilas con ILS, el make up de agua y ácido debe funcionar correctamente sin obstrucciones ni grietas que produzcan pérdidas.

Primer Riego

Como la piscina de ILS será llenada con refino, los primeros riegos serán directos desde piscina de ILS a pilas, pero contendrán refino. De aquí en adelante hay que esperar que brote la solución, la cual se espera sea un tiempo más largo del normal por el gran período que han estado estas pilas sin riego.

Los riegos posteriores son de ILS primero, logrando impregnación y ácido requerido y luego, con refino el cuál solo tendrá consumo de agua por evaporación.

Carta Gantt

Actividades

Reparación Reparación

Llenado Piscina Desarenadora ILS

Llenadopiscina ILScon Refino

ArregloFiltraciónPiscina ILS

Llenadopiscina ILScon Módulos

Piscina Piscina

Desarenadora Desarenadora

ILS ILS

Enero 21012

Semana 1

10

11

12

13

14

15

Semana 2

16

17

18

19

20

21

22

Semana 3

23

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29

30

31

Febrero 21012

Semana 4

1

2

3

4

5

6

Semana 5

7

8

9

10

11

12

13

Semana 6

14

15

16

17

18

19

20

Semana 7

21

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