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Instalación de relaves en construcción en una zona minera.

Gestión y almacenamiento de relaves

Revestimiento geosintético para instalaciones de relaves (TSF)

La gestión de relaves comprende la contención, el sellado y el almacenamiento a largo plazo de residuos del procesamiento de minerales en instalaciones de relaves (TSF) mediante soluciones de ingeniería. La infiltración incontrolada de lixiviados y el fallo estructural de las bermas plantean graves riesgos ambientales y reputacionales. Carbofol® + geomembranas, Bentofix® + X revestimientos geosintéticos de arcilla (GCL), Secutex® no tejidos de protección, Secudrain® compuestos de drenaje y Secugrid® geomallas proporcionan una solución de sistema integrada y probada para cada fase de una TSF, desde el revestimiento de la base hasta la cubierta de cierre.

De un vistazo

  • Aplicación: Contención y sellado mediante soluciones de ingeniería de los residuos del procesamiento de minerales en instalaciones de relaves (TSF) para impedir la contaminación de las aguas subterráneas y garantizar la seguridad estructural.
  • Productos: Carbofol®, Bentofix®, Secutex®, Secudrain®, Secugrid®
  • Subsuelo: Relaves arenosos, roca meteorizada, suelo blando; profundidades del estanque superiores a 75 m; composición química agresiva del lixiviado (ácida/alcalina)
  • Normas: GISTM, directrices de diseño de TSF de MAC, boletín 121 de ICOLD, ASTM D5887, GRI GM13, aprobación de BAM (Alemania)
  • Proyectos típicos: TSF de minas de oro, estanques de relaves de cobre, almacenamiento de residuos de fosfatos, depósitos de cenizas de carbón, cubiertas de cierre de TSF

Almacenamiento de relaves: soluciones geosintéticas probadas para diversos desafíos

Desafíos

  • Lixiviado y metales pesados que se infiltran en las aguas subterráneas desde instalaciones de relaves (TSF) sin revestimiento o con fallos
  • Saturación de bermas, erosión y rotura de taludes al aumentar la profundidad del estanque (> 75 m)
  • Punzonamiento de la geomembrana en subsuelos rocosos y tramos de talud pronunciado
  • Geometría compleja de la TSF: presas aguas abajo, frentes rocosos escarpados y subsectores con distintas inclinaciones

Solución

  • Geomembranas de PEAD Carbofol® como barrera polimérica principal con resistencia química probada
  • Geomallas Secugrid® y productos compuestos Combigrid® (geomalla/no tejido) para el refuerzo de bermas perimetrales y la estabilización de taludes
  • Geotextiles no tejidos Secutex® de elevada masa por unidad de superficie para la protección de geomembranas
  • GCL Bentofix® como capa mineral de sellado: autosellante, delgada y adaptable a geometrías complejas

Resultado

  • Contención de bajas fugas verificada durante la vida activa de la mina y la fase posterior al cierre
  • Estructuras de berma estables que cumplen los requisitos de estabilidad de taludes del Boletín 121 de ICOLD
  • Integridad mecánica a largo plazo del sistema de revestimiento, incluso en pendientes superiores a 45°

Aplicaciones típicas: sellado, refuerzo y drenaje en operaciones mineras

Los geosintéticos de Naue sellan, refuerzan y drenan las instalaciones de relaves durante todo su ciclo de vida, desde el revestimiento de la base y la estabilización de bermas hasta el cierre definitivo.

  • Mining

    Contención de relaves

    Contenga de forma segura los relaves y los residuos de proceso con sistemas de revestimiento impermeables que protegen el suelo y las aguas subterráneas.

  • Sludge lagoons tailings cover system

    Sistema de cubierta de relaves

    La cubierta multicapa con Carbofol®, Bentofix® y Secudrain® aísla los estanques y lagunas de relaves clausurados, reduce la infiltración y favorece la revegetación.

  • Wall and slopes

    Estabilización de taludes y bermas

    Reforzar las bermas perimetrales y las pendientes para garantizar la estabilidad estructural bajo elevadas cargas de relaves.

  • Surface drainage

    Gestión del drenaje

    Capas de geocompuesto de drenaje para la gestión controlada del agua dentro del revestimiento y sobre él.

Vista aérea de la instalación de Bentofix® y Secutex® en una instalación de relaves.
Vista aérea de la instalación de Bentofix® y Secutex® en una instalación de relaves.

Diseñado para la durabilidad: instalación robusta en geometrías complejas de TSF

Los sistemas de revestimiento de las TSF deben mantener sus prestaciones durante toda la vida útil de la mina, que a menudo supera los 50 años. Las geomembranas de PEAD Carbofol® están formuladas para ofrecer una resistencia excepcional a la radiación UV, a la fisuración por tensión y a los agentes químicos. Los geotextiles no tejidos Secutex® proporcionan tanto protección contra el punzonamiento de la geomembrana como estabilidad por fricción en taludes pronunciados.

Ventajas prácticas:

  • Carbofol® PEAD: excepcional resistencia al agrietamiento por tensión y resistencia química en entornos con lixiviados agresivos
  • La instalación mediante doble soldadura con ensayos de estanqueidad del canal de aire garantiza la integridad verificable de cada soldadura.
  • Todos los productos Naue para relaves son resistentes a los agentes químicos y se suministran con documentación técnica completa para su presentación a efectos de cumplimiento normativo: documentación de aseguramiento de la calidad (QA) de Naue, manuales de instalación y apoyo para el aseguramiento de la calidad de la construcción (CQA)
  • Los geocompuestos de drenaje Secudrain® gestionan el agua intersticial en los suelos de cubierta para impedir el levantamiento por presión hidrostática.

Revestimiento y almacenamiento de relaves: preguntas frecuentes

Una instalación de relaves (TSF) es una estructura de ingeniería que almacena de forma permanente los residuos del procesamiento de minerales (relaves) una vez extraídos los metales o minerales de valor. Los relaves suelen contener reactivos residuales, metales pesados y agua de proceso. Los geosintéticos —principalmente geomembranas, barreras geosintéticas de arcilla (GCL), geotextiles y geocompuestos de drenaje— forman el sistema de barrera impermeable que impide que estos contaminantes lleguen a las aguas subterráneas y al suelo circundante.

La gama principal de productos Naue para el revestimiento de TSF comprende: geomembranas de PEAD Carbofol® (barrera polimérica primaria), barreras geosintéticas de arcilla Bentofix® (barrera mineral secundaria), geotextiles no tejidos Secutex® (protección y filtración), sistemas de drenaje con geocompuestos Secudrain® y geomallas Secugrid®/Combigrid® (refuerzo de bermas y pendientes). Estos productos pueden configurarse como sistemas de revestimiento simple, compuesto o doble, según los requisitos del proyecto.

El diseño de las TSF se rige por directrices internacionales, entre ellas el Boletín 121 de ICOLD (Presas de relaves: riesgo de sucesos peligrosos), las directrices de diseño de TSF de la MAC (Asociación Minera de Canadá), ASTM D5887 (permeabilidad de los GCL) y GRI GM13 (propiedades de las geomembranas de PEAD). La normativa nacional alemana exige además la aprobación de BAM para los geosintéticos utilizados en aplicaciones de contención. Los productos de Naue cuentan con las certificaciones y aprobaciones requeridas. En el ámbito de las instalaciones, se espera cada vez más que el almacenamiento de relaves se ajuste al Estándar Global de Gestión de Relaves para la Industria Minera (GISTM); los sistemas geosintéticos de Naue contribuyen a los objetivos de desempeño de contención y cierre en instalaciones conformes con el GISTM.

Un GCL Bentofix® con un espesor de aproximadamente 6 - 8 mm sustituye a una capa de arcilla compactada (CCL) de 0.6 - 1.0 m. Esto reduce considerablemente los volúmenes de movimiento de tierras, las necesidades de equipos de compactación en obra y el tiempo de construcción. El transporte de gránulos de bentonita a explotaciones mineras remotas es considerablemente más sencillo que transportar y compactar volúmenes equivalentes de arcilla.

La instalación en taludes pronunciados y rocosos de TSF requiere instaladores especializados en geosintéticos que sigan los manuales de instalación de Naue y un plan de aseguramiento de la calidad de la construcción (CQA) específico para el emplazamiento. En pendientes superiores a 45° o tramos de roca casi verticales, los geosintéticos se anclan mediante pernos de anclaje en roca cementados o zanjas de anclaje. Las soldaduras de las geomembranas Carbofol® son realizadas por soldadores certificados con equipos de soldadura por cuña caliente de doble soldadura. Cada soldadura se verifica mediante un ensayo de presión en el canal de aire.

Los requisitos varían según la jurisdicción. A escala internacional, el Boletín 121 de ICOLD y las directrices de diseño de TSF de MAC establecen la referencia en materia de seguridad y desempeño. En Alemania, los geosintéticos para aplicaciones de contención requieren la aprobación de BAM conforme al marco normativo alemán sobre residuos. Los criterios clave de desempeño incluyen la permeabilidad de la geomembrana (k ≤ 10⁻¹² m/s), la conductividad hidráulica del GCL (k ≤ 5 x 10⁻¹¹ m/s conforme a ASTM D5887), la compatibilidad química con el lixiviado específico y la durabilidad a largo plazo. Naue proporciona paquetes de documentación completos para respaldar las solicitudes ante las autoridades reguladoras.

Sí. Los productos de Naue se han utilizado en numerosos proyectos mineros en todo el mundo, incluidas TSF de minas de oro en Oriente Medio, estanques de relaves de cobre en Sudamérica y recintos de contención de fosfatos en Europa. Entre los proyectos de referencia figura un importante proyecto de ampliación de una TSF en el que se suministraron e instalaron más de 300,000 m2 de productos de Naue (Bentofix®, Carbofol®, Secudrain®, Secutex®) en una sola aplicación. Consulte también nuestros casos de estudio.

El cierre de una TSF implica colocar un sistema de cubierta multicapa sobre la masa de relaves para aislar los contaminantes a largo plazo. Un sistema de cubierta típico de Naue consta de una geomembrana de PEAD Carbofol® como barrera impermeable, un revestimiento geosintético de arcilla (GCL) Bentofix® como sellado mineral secundario y un geocompuesto de drenaje Secudrain® para gestionar la infiltración en el suelo de la cubierta. Este sistema reduce considerablemente las filtraciones a largo plazo, ayuda a impedir la escorrentía contaminada y crea una plataforma estable para la revegetación y la recuperación ecológica del antiguo emplazamiento minero.

Las soldaduras de las geomembranas Carbofol® las realizan soldadores certificados con máquinas de soldadura por cuña caliente de doble canal. Cada canal de soldadura se somete de inmediato a una prueba de presión con aire comprimido; cualquier soldadura que no supere la prueba se repara y se vuelve a ensayar. Un registro completo de soldaduras documenta la ubicación, la identificación del soldador, la fecha, el resultado del ensayo y el historial de reparaciones de cada soldadura. Este registro de aseguramiento de la calidad de la construcción (CQA) se presenta al ingeniero del proyecto y al organismo regulador como prueba de la conformidad de la instalación en todos los proyectos de TSF.

Diseño del revestimiento para instalaciones de relaves: ingeniería conforme a las normas

Los sistemas de revestimiento de las TSF se dimensionan conforme a normas internacionales reconocidas. El servicio de asistencia técnica de Naue ayuda a los operadores mineros y a sus consultores a seleccionar la configuración del sistema adecuada para las condiciones específicas de su proyecto.

  • GISTM: Estándar Global de Gestión de Relaves para la Industria Minera; marco de gobernanza para la gestión segura, el cierre y la divulgación de información de las TSF
  • Boletín 121 de ICOLD: Evaluación de riesgos de presas de relaves; criterios de referencia del desempeño del sistema de revestimiento
  • Directrices de diseño de TSF de la MAC: Asociación Minera de Canadá; referencia del sector para la ingeniería de TSF
  • ASTM D5887: Conductividad hidráulica de los GCL; verifica k ≤ 5 x 10⁻¹¹ m/s
  • GRI GM13: Requisitos de propiedades físicas de las geomembranas de PEAD
  • BAM Alemania: Aprobación para aplicaciones de contención; pertinente para proyectos en Alemania o en la UE
  • GRI GCL-3 / GCL-4: Resistencia al pelado y al cizallamiento de GCL para aplicaciones en taludes pronunciados
Sección transversal técnica que compara dos sistemas de revestimiento geosintético de Naue, con capas de terreno de distintos colores y diagramas de despiece de los componentes de grava, tejido no tejido, geomembrana, revestimiento de arcilla y geomalla.
Sección transversal técnica que compara dos sistemas de revestimiento geosintético de Naue, con capas de terreno de distintos colores y diagramas de despiece de los componentes de grava, tejido no tejido, geomembrana, revestimiento de arcilla y geomalla.

Capas del sistema TSF: cómo funcionan conjuntamente los geosintéticos de Naue

  1. Geomembrana de PEAD Carbofol®: barrera impermeable primaria - k ≤ 10⁻¹² m/s
  2. Bentofix® GCL: barrera mineral secundaria - autosellante, delgada y adaptable a geometrías complejas
  3. Geotextil de protección Secutex®: protección de la geomembrana frente al punzonamiento y estabilidad por fricción en pendientes
  4. Geocompuesto de drenaje Secudrain®: controla el agua intersticial en los suelos de cubierta e impide el levantamiento hidrostático
  5. Secugrid®/Combigrid®: refuerzo de bermas perimetrales - estructura estable del talud durante toda la vida útil de la mina

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  • Fácil de usar y accesible: disponible en cualquier momento y lugar desde un ordenador o dispositivo móvil.
  • Optimización de costes y uso de materiales: reduzca los costes de construcción y garantice la estabilidad del proyecto a largo plazo.
  • Conforme con las normas del sector: se ajusta a las directrices de AASHTO y otras directrices de ingeniería.