Ing. Vidal Mamani

RIEGO TECNIFICADO EN PILAS DE LIXIVIACION

MINERA YANACOCHA S.R.L.MINERA YANACOCHA S.R.L.

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INTRODUCCION

El riego tecnificado en lixiviación de pilas se basa en el diseño hidrometalurgico y en el diseño hidráulico

Riego tecnificado = DHm+Dh Donde:

DHm: Diseño Hidrometalúrgico. Dh : Diseño Hidráulico.

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Diseño Hidrometalurgico DHm

Se basa en:

La mineralogia del yacimiento.

Diagnostico de lixiviación.

Mecanica de suelos

Velocidad de infiltración, compactación, estabilidad, etc

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Diseño Hidrometalurgico DHm

Determina los parametros de lixiviación del Au.

Tiempo de lixiviación Extracción máxima Inventario de Au Consumo de reactivos

El DHm provee datos para : Ratio de riego lt/hr en m2 Ratio de majado Sol. M3/TM Diseño Hidraulico (Dh) ( marco de riego)

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Diseño Hidraulico Dh

Optimización economica de una red de tuberias

Se basa en:

Plano topografico Uso de GPS Curvas de nivel. Areas m2 Geometria de unidad de riego.

Parametros de riego. Caudal y calidad de la solución.

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Diseño HidraulicoDh

Determina Distribución de lineas de solución Dimensionamiento de lineas

Línea Primaria Línea secundaria Laterales

Condiciones límites del sistema

El Dh provee datos : Diametro Presiones Caudales

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Parámetros de EvaluaciónLos parámetros mas importantes :

Flujo:

Velocidad de infiltración o percolación (I).Ratio de riego por m2 2 en una hora de tiempo ( R ).Homogeneidad o porcentaje de área mojada (PAM).Uniformidad de distribución (C U).Coeficiente de variación. (C V).Conductividad hidráulica (Ks).Sólidos en suspensión (micrones)

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Parámetros de Evaluación

Sistema de riego.Porcentaje de taponamiento.Forma del bulbo húmedo.Presión de trabajo (PSI).Instalación del sistema.

Seguridad.Materiales y equipos de trabajo.Horas hombre.

Medio ambiente.Influencia del viento, temperatura, radiación solar, posibles derrames, etc.

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Plan de diseño

Aspersión Marco

de Riego Localizado

D. Sistema General

Diseño Unidad de Riego

D.Hidraúlico

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Riego por Aspersión (RPA)

VentajasVentajas

Alta eficiencia de aplicación.Alta eficiencia de aplicación. Uniformidad de distribución.Uniformidad de distribución. Para suelos irregularesPara suelos irregulares Economía de mano de obra.Economía de mano de obra. Costos bajos de preparación de suelos.Costos bajos de preparación de suelos. Suelos con pendiente.Suelos con pendiente. Reutilización de equipos y accesorios.Reutilización de equipos y accesorios.

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Riego por Aspersión

DesventajasDesventajas

Alto costo inicialAlto costo inicial Inificiente por vientos fuertesInificiente por vientos fuertes Perdidas por evaporación.Perdidas por evaporación. Efecto de impacto tipo lluvia.Efecto de impacto tipo lluvia. Alto requerimiento de energía.Alto requerimiento de energía. Inconveniente cuando el caudal no es contínuo.Inconveniente cuando el caudal no es contínuo. Problemas con la calidad de la solución.Problemas con la calidad de la solución. No aplicable en suelos con baja velocidad de No aplicable en suelos con baja velocidad de

infiltración.infiltración.

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Aspersores Aspersor con deflector giratorio denominado rotor o bailarina y Aspersor con deflector giratorio denominado rotor o bailarina y

microaspersormicroaspersor

 

 

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AspersoresTipos de microaspersoresTipos de microaspersores

 

Microemisor Tipo deDistribuidor

Distribuciónde agua

Presión deoperación

Compensación

Microaspersor - Giratorio Círculo- completo- parcial

- Normal 2,0 atm. (28 PSI)

- Común- Autocompensado

Microjet(difusor)

- Estático- Dinámico

Círculo- completo- parcial- rayos- franja

- Baja 1,4 atm. (20 PSI)

- Común- Autocompensado

Nebulizador - Estático Círculo - completo

- Alta 2,0 a 3,0 atm. (28-56 PSI)

- Común

 

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AspersoresEl El microaspersormicroaspersor

 

 

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Aspersores 

 

. Comparación de la intensidad de aplicación obtenida con diversos microemisores.Datos comunes: Presión : 2,0 atm Descarga : 70 l/h

MicroemisorModelo

 Deflector

Diámetro deCobertura

(m)

ÁreaMojada

(m)

Intensidad deAplicación

(mm/h)

Microjet Convexo 3,9 11,9 5,9

Microaspersor Rotor pequeño 4,9 18,8 3,7

Microaspersor Rotor Grande

7,2 40,7 1,7

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AspersoresEn las Figuras se presentan las características de operación En las Figuras se presentan las características de operación

del microdel microaaspesor regulado – 2001spesor regulado – 2001

 

 

 

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Area de Influencia del Aspersor

Iso-lineas de igual precipitación.Iso-lineas de igual precipitación.

0 1 2 3 4 1 2 3 4

2

1

Dc

10 8

6 4

2 1

4.3

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Perfiles tipicos

Perfil típico de precipitaciónPerfil típico de precipitación

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Perfil típico de precipitaciónPerfil típico de precipitación

Línea lateral con aspersoresLínea lateral con aspersores

Deficiencia

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Distribución de aspersores

Superposición de círculos de humedadSuperposición de círculos de humedad

Riego eficiente de superficie cuadradaRiego eficiente de superficie cuadrada

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Influencia del viento

Viento Viento

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Riego Localizado (por goteo RPG)

VentajasVentajas

Requerimientos de solución adecuada.Requerimientos de solución adecuada. Disminución de la evaporación de la solución.Disminución de la evaporación de la solución. Mínima escorrentia de solución.Mínima escorrentia de solución. Control de percolación.Control de percolación. Rendimientos igual o mayores que RPA.Rendimientos igual o mayores que RPA. Flexibilidad en el manejo de áreas irregulares.Flexibilidad en el manejo de áreas irregulares. Costos de bombeo reducidosCostos de bombeo reducidos Presiones de operación menores.Presiones de operación menores.

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Riego Localizado

DesventajasDesventajas

Requiere suelos nivelados.Requiere suelos nivelados. Requiere buena calidad de solución.Requiere buena calidad de solución. Obstrucción de emisores.Obstrucción de emisores. Daños de los mecanismos en el re-uso. Daños de los mecanismos en el re-uso. No aplicable en suelos con fuerte pendiente .No aplicable en suelos con fuerte pendiente .

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ConstrucciConstruccióóon de goteroson de goterosEmisores (Goteros)

Flujo a traves de emisoresDonde: Donde: q : Flujo (gpm) p : Presión (PSI) C : Coeficiente de descarga emisor : Exponente fabricante

Cpq

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Patron de mojado RPG

Bulbo húmedo formado por gotero.Bulbo húmedo formado por gotero.

Línea de flujo

Línea laminar de percolación

Frente Húmedo

Zona Saturada

Dh

0.3Dh

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Tipos de Bulbos

Bulbos de humedad a diferente tipo de mineralBulbos de humedad a diferente tipo de mineral

Dh

Dh

Mineral ArcillosoMineral Arcilloso

Mineral RocosoMineral Rocoso

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Tipos de Bulbo Bulbos de humedad para 12 horas de riego a diferentes Bulbos de humedad para 12 horas de riego a diferentes

caudalescaudales

4 lph

6 lph

10 lph

12lph

0 20 40 60 (cm)

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Distribución de Humedad

Unidad de riego con emisores localizados.Unidad de riego con emisores localizados.

Emisores

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Secuencia de Diseño

 

 

Secundarios

Primarios

Cabezal

conexión Emisor-lateral

Datos Diseño Hidrometalúrgico

DISEÑO HIDRAULICO Otros Datos

Datos del emisor

Plano topográfico

FormulasEspaciamiento entre

emisores

Caudal de laterales

Diámetros y régimen de presiones en laterales

Distribución de la red de riego

Tolerancia de caudales

Tolerancia de Presiones

Diagnóstico de lixiviación Ratio mojado

Dósis y tiempo de riego

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OptiOpti

Esquema – Sistema de riego

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Software diseño – Sistema de riego

OptiDesignerOptiDesigner Crop Wat Crop Wat

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Epanet 2Epanet 2

Software diseño – Sistema de riego

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Formulas Hidraúlicas

Fórmulas para el cálculo de la perdida de cabeza.Fórmulas para el cálculo de la perdida de cabeza.

Hazen – Williams (común en US Flujo laminar, H2O Re < 2000 )Hazen – Williams (común en US Flujo laminar, H2O Re < 2000 ) Darcy – Weisbach (teórico, aplicado a todo flujo y régimen)Darcy – Weisbach (teórico, aplicado a todo flujo y régimen) Chezy - Manning (común p/flujo canal abierto) Chezy - Manning (común p/flujo canal abierto)

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Formula generalFormula general

h L L : Perdida : Perdida q : flujo (volumen/tiempo)q : flujo (volumen/tiempo) A : Coeficiente de resistenciaA : Coeficiente de resistencia B : Exponente de flujoB : Exponente de flujo

Cada fórmula usa coeficiente diferente para rogusidad de tuberiaCada fórmula usa coeficiente diferente para rogusidad de tuberia

BL qAh

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Perdidas menoresPerdidas menoresLlamado perdidas locales debido a codos y ajustes, se le asigna un

coeficiente e perdida..

KK : Coeficiente perdida menor : Coeficiente perdida menor vv : Velocidad del flujo (longitud/tiempo) : Velocidad del flujo (longitud/tiempo) gg : Aceleración de la gravedad : Aceleración de la gravedad

sg

vKhL

2

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ARMADO Y REGADO DE CELDAS

Regado de las celdas se usan tuberías de polietileno de 4” las cuales se encargan de abastecer de solución a las mangueras de 16mm para goteo, estas mangueras estan separadas entre sí 80 cm y los goteros están cada 80 cm.

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ARMADO Y RIEGO DE CELDAS

Tuberia de HDPE de 4” para conducción de solución en las celdas, cada tubería tiene 26 perforaciones con taladro y en estas perforaciones se colocan los conectores para unir las mangueras de 16 mm para riego

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ARMADO DE CELDAS

En la unión de dos tuberías de 4” se coloca una junta de 4”, cuando se conecta el riser a la tubería se usa otra junta

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ARMADO DE CELDAS

50 mt

80 cm

997 - 4”

995 – 4”

conector

80 cm

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ARMADO Y RIEGO DE CELDAS

El árbol de válvulas para distribución de solución en el pad, tiene las alternativas de regar con solución barren o recircular solución de baja ley.

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50 m

70 m100 m

140 m

1

2

3 4

6

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8

9

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16

Instalación de celda de riego por goteo con tubería Yellomine

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Leyenda

1. Christmas tree. 8. Manómetro.

2. Válvula de mariposa. 9. Flujómetro.

3. Manguera de 4”. 10. End Cap de4”.

4. Valvula reguladora de presión. 11. Mangueras Ore-Max

5. Tuberia de PVC 6”. 12. Tubería deHDPE 2”

6. Tuberia PVC de 4”. 13. End Cap de 6”.

7. Tee concentrica. 14. Válvula de 2”

15. Tuberia de 20 mm con aspersores 16 Tuberia PVC de 4”

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