Diseño hidráulico de un sistema de bombeo de relaves tipo cil de 303.8 m3/h para una unidad minera a 4000 m.s.n.m.

Abstract

El presente trabajo de suficiencia profesional tiene como objetivo el desarrollo del diseño hidráulico de un sistema de bombeo destinado al transporte de relaves generados en el proceso CIL (Carbon in Leach) de una unidad minera aurífera ubicada en el norte del Perú, a una altitud aproximada de 4000 m.s.n.m. El sistema debe transportar un caudal máximo de 303,8 m³/h desde la descarga del cajón de bombas del circuito CIL hacia el área de espesamiento y filtrado, superando un desnivel positivo cercano a los 15 metros dentro de la misma instalación. El manejo de relaves constituye una etapa crítica en la operación minera debido a las implicancias técnicas, operativas y ambientales que conlleva. Estos residuos presentan características particulares como alta densidad, contenido de sólidos abrasivos y tendencia a sedimentar, lo cual representa un desafío para el diseño de los sistemas de transporte. Asimismo, las condiciones propias del sitio, como la elevada altitud, la presión atmosférica reducida y los largos periodos de operación continua, requieren una solución que garantice la confiabilidad y seguridad del sistema. La metodología desarrollada incluyó la recopilación de información técnica, la caracterización del fluido, la definición de criterios de diseño, y el modelamiento hidráulico del sistema en estado estable y transitorio. Posteriormente, se procedió a la selección preliminar de bombas centrífugas de pulpa y al dimensionamiento de la línea de impulsión, evaluando materiales de construcción y condiciones de operación adecuadas para minimizar riesgos de sedimentación, desgaste prematuro y cavitación. Complementariamente, se elaboraron los principales entregables de ingeniería como diagramas P&ID, modelos tridimensionales, listados de equipos y materiales, metrados y planos constructivos, siguiendo estándares vigentes en la industria minera. Los resultados del diseño indican que el sistema de transporte de relaves debe operar con dos bombas centrífugas de pulpa de 8”x6” y potencia de 136 kW, configuradas con una en operación y otra en reserva, lo que asegura la continuidad del proceso. La línea de impulsión se definió con tuberías de 8” Schedule STD provistas de revestimiento interno para resistir la abrasión, garantizando tanto la seguridad operacional como la durabilidad de los equipos. Finalmente, se realizó una estimación de la inversión bajo los lineamientos de un CAPEX Clase 2, con un rango de precisión aceptado en la industria (-15% a +20%). En conclusión, este trabajo constituye un aporte concreto a la ingeniería aplicada al sector minero, ya que integra de manera sistemática el análisis hidráulico, la selección de equipos y materiales, la elaboración de documentos técnicos y la evaluación económica preliminar. El diseño propuesto responde a las condiciones particulares del fluido y del entorno de operación, ofreciendo una solución viable, segura y eficiente para el transporte de relaves CIL en una unidad minera.