Thesis:

Desarrollo experimental para el estudio de la influencia de la fluidodinámica en la distancia peligrosa

La gestión de relaves, subproductos de la concentración de minerales, conlleva a la creación de grandes depósitos para su almacenamiento. La ubicación de estos tranques o embalses presenta desafíos significativos. Los riesgos por contaminación son primordiales, los que incluyen la contaminación del agua a través del drenaje ácido y la contaminación del aire por partículas. Además, existe el riesgo crítico de colapso o derrumbe de estos depósitos, lo que representa un escenario particularmente grave. En el presente trabajo de tesis se realiza un análisis empírico de la distancia peligrosa de un relave una vez que el depósito ha colapsado, a partir de un modelo físico a escala de laboratorio. Con el fin de evaluar la influencia de las variables geométricas, reológicas y fluidodinámicas. Para esto, se construye un canal rectangular, horizontal y abierto que dispone de un contenedor con una compuerta, donde se vierte el relave y se simula dicha falla, luego el fluido escurre libremente hasta su detención total. Se emplean métodos de medición basados en láser, donde la distancia peligrosa se calcula en función de la cantidad de relaves descargados, la concentración de peso en sólidos. Los hallazgos indican que la distancia peligrosa está directamente influenciada con la cantidad descargada de relave, el diámetro de partícula y la pendiente del canal, pero inversamente relacionada con la concentración de peso en sólidos. El relave se define por sus características reológicas y granulométricas. En el caso de de los parámetros reológicos del relave y realizando un ajuste del flujo al modelo plástico de Bingham. El estudio muestra que a medida que se incrementa la concentración de sólidos y la velocidad de corte, tanto el esfuerzo de fluencia como la viscosidad efectiva aumentan. En el caso de los parámetros granulométricos, el tamaño de la partícula del 80% (d80) del relave utilizado es de 150 micrones. Se observa que(...).

The management of tailings, by-products of mineral concentration, necessitates the creation of large storage facilities. The siting of these tailings dams or reservoirs presents significant challenges. Foremost among these are the risks of contamination, including water pollution through acid drainage and air pollution from particulate matter. Additionally, there exists the critical risk of collapse or failure of these storage facilities, which represents an especially severe scenario. In this thesis, an empirical analysis is conducted on the hazardous run-out distance of tailings following the collapse of a storage facility, using a physical model at laboratory scale. The objective is to evaluate the influence of geometric, rheological, and fluid dynamic variables. For this purpose, a horizontal, open rectangular channel with a container and gate is constructed, where tailings are discharged to simulate the failure. The fluid then flows freely until it comes to a complete stop. Laser-based measurement methods are employed, with the hazardous distance calculated based on the amount of tailings discharged and the solid weight concentration. The findings indicate that the hazardous distance is directly influenced by the amount of tailings discharged, particle diameter, and channel slope, but inversely related to the solid weight concentration. Tailings are characterized by their rheological and granulometric properties. In terms of rheological parameters, the flow is fitted to the Bingham plastic model. The study shows that as the solid concentration and shear rate increase, both the yield stress and the effective viscosity also increase. Regarding the granulometric parameters, the particle size of 80% (d80) of the tailings used is 150 microns. It is observed that(...).