Una presa de relaves es una estructura construida para bloquear la desembocadura de un valle o encerrar un área para almacenar relaves u otros residuos industriales descargados después del beneficio de mineral en minas de metales o no metales. El sistema construido para el tratamiento de relaves se denomina instalaciones de relaves. Este artículo presenta la composición, los tipos, las características y los principios de selección del sitio de las presas de relaves.

Las presas de relaves generalmente constan de varias partes: sistema de almacenamiento de relaves, sistema de descarga de inundaciones de la presa de relaves y sistema de retorno de agua de la presa de relaves.

1. Sistema de almacenamiento de relaves

Este sistema generalmente incluye tuberías para la descarga de relaves en la presa, presa de relaves inicial, presa de relaves posterior, observación de la línea de filtración, observación de desplazamiento e instalaciones de drenaje.

2. Sistema de descarga de inundaciones de la presa de relaves

Este sistema generalmente incluye estructuras como zanjas de desviación, aliviaderos, pozos de drenaje, tuberías de drenaje y túneles de drenaje.

3. Sistema de retorno de agua de relaves

Este sistema utiliza principalmente pozos y tuberías de drenaje en el embalse para introducir agua limpia en la estación de bombeo de agua de retorno aguas abajo, y luego elevarla a una piscina de agua de alto nivel. Algunos también instalan estaciones de bombeo móviles en el borde de la superficie del agua en el embalse para extraer directamente agua limpia y elevarla a una piscina de agua de alto nivel.

1. Las presas de relaves son instalaciones indispensables para las plantas mineras y de beneficio

Las presas de relaves son los proyectos de protección ambiental más grandes de las empresas mineras. Pueden evitar que los relaves se descarguen arbitrariamente en ríos, lagos, mares, desiertos y pastizales. Mientras una mina produzca relaves, debe tener una presa de relaves. Por lo tanto, las presas de relaves son una parte indispensable de las plantas mineras y de beneficio.

2. Alto costo de construcción de las presas de relaves

La inversión de capital de las presas de relaves generalmente representa más del 10% de la inversión total en la construcción de minas y alrededor del 20% de la inversión en plantas de beneficio. En algunos casos, es casi igual o incluso superior a la inversión en plantas de beneficio. El costo operativo de las instalaciones de relaves también es alto. En algunas minas, el costo operativo de las instalaciones de relaves representa más del 30% del costo de producción de la planta de beneficio. Para reducir los costos operativos, la ubicación de algunas plantas mineras y de beneficio depende de la ubicación de la presa de relaves.

3. Las presas de relaves son la mayor fuente de peligro en las empresas mineras

Una presa de relaves es una fuente de peligro con alta energía potencial para flujos de escombros artificiales. Durante más de diez años o incluso décadas, varios factores desfavorables naturales (agua de lluvia, terremotos, agujeros de rata, etc.) y artificiales (mala gestión, mala coordinación entre la industria y la agricultura, etc.) amenazan constantemente o periódicamente su seguridad. Los hechos han demostrado repetidamente que, una vez que falla una presa de relaves, causará enormes desastres y pérdidas a la producción industrial y agrícola y a las vidas y propiedades de las personas aguas abajo.

 Presa de relaves con fugas

1. Presas de relaves de tipo valle

Las presas de relaves de tipo valle se forman construyendo presas en la desembocadura de los valles. Sus características son que la presa inicial es relativamente corta, el volumen de ingeniería del cuerpo de la presa es relativamente pequeño, la presa de relaves posterior es relativamente fácil de gestionar y mantener, y cuando la presa es más alta, se puede obtener una mayor capacidad de embalse; la profundidad longitudinal del área del embalse es mayor, y la distancia de clarificación del agua de relaves y la longitud de la playa seca son fáciles de cumplir con los requisitos de diseño; sin embargo, cuando el área de captación es grande, las instalaciones de descarga de inundaciones tienen un volumen de ingeniería relativamente grande. La mayoría de las presas de relaves grandes y medianas de China pertenecen a este tipo.

2. Presas de relaves de ladera

Las presas de relaves de ladera son presas de relaves encerradas construyendo presas al pie de las laderas. Sus características son que la presa inicial es relativamente larga, y la presa inicial y la presa de relaves posterior tienen un gran volumen de ingeniería; debido a la corta profundidad longitudinal del área del embalse, la distancia de clarificación del agua de relaves y la longitud de la playa seca son limitadas, y la altura de la presa posterior generalmente no es muy alta, por lo que la capacidad del embalse es pequeña; aunque el área de captación es pequeña, la capacidad de control de inundaciones es baja, y la estructura de toma de agua de las instalaciones de descarga de inundaciones es grande; debido a las malas condiciones de clarificación del agua de relaves y las condiciones de control de inundaciones, la gestión y el mantenimiento son relativamente complejos. Las minas pequeñas y medianas en áreas de montañas bajas y colinas en China a menudo eligen este tipo de presa de relaves.

3. Presas de relaves de llanura

Las presas de relaves de llanura son presas de relaves encerradas construyendo presas alrededor de terrenos planos. Sus características son que la presa inicial y la presa de relaves posterior tienen un gran volumen de ingeniería, y el mantenimiento y la gestión son más problemáticos; debido a las presas circundantes, el área del embalse es cada vez más pequeña, y la pendiente de la playa de sedimentación de relaves es cada vez más suave, por lo que la distancia de clarificación, la longitud de la playa seca y la capacidad de control de inundaciones se reducen, y la altura de la presa es limitada y generalmente no es alta; sin embargo, el área de captación es pequeña, y la estructura de drenaje es relativamente pequeña; este tipo de presa de relaves se utiliza a menudo en llanuras o áreas desérticas de gobi en China.

4. Presas de relaves de intercepción de ríos

Las presas de relaves de intercepción de ríos se forman interceptando una sección del lecho del río y construyendo presas en los extremos aguas arriba y aguas abajo. Algunas dejan un cierto ancho de flujo de agua en el lecho del río ancho y poco profundo, y construyen presas en tres lados para formar una presa de relaves, que también pertenece a esta categoría. Sus características son que no ocupa tierras de cultivo; el área de captación del área del embalse no es muy grande, pero el área de captación aguas arriba de la presa de relaves suele ser muy grande, y se deben instalar sistemas de drenaje en el embalse y aguas arriba del embalse, que es relativamente complejo y a gran escala. Este tipo de presa de relaves es más compleja de mantener y gestionar, y no se utiliza ampliamente en China.

Seleccionar correctamente la ubicación de una presa de relaves es extremadamente importante. Durante el diseño, generalmente se seleccionan varias ubicaciones para la comparación técnica y económica para determinar la ubicación final. Los siguientes principios deben considerarse de manera integral al buscar una ubicación:

1. La capacidad del embalse de una presa de relaves debe poder acomodar la cantidad total de relaves durante todo el período de producción. Si hay dificultades, la vida útil no debe ser inferior a cinco años.

2. La ubicación debe estar cerca de la planta de beneficio, preferiblemente aguas abajo. Esto puede acortar la distancia de transporte de relaves, reducir el levantamiento y reducir el impacto adverso en la planta de beneficio.

3. Debe ubicarse lo más lejos posible aguas abajo de las grandes áreas residenciales, fuentes de agua, bases de acuicultura y lugares escénicos protegidos clave.

4. Debe evitar o minimizar la ocupación de tierras de cultivo y el traslado de aldeas.

5. No debe ubicarse sobre una mina con valor minero sin verificación técnica.

6. El área de captación del área del embalse debe ser pequeña, la profundidad longitudinal debe ser larga y la pendiente longitudinal debe ser suave. Esto puede reducir la escala del sistema de descarga de inundaciones.

7. La boca del área de embalse debe ser pequeña y la "barriga" grande. Esto puede reducir el volumen de ingeniería de la presa inicial y aumentar la capacidad del embalse.

8. Trate de evitar áreas con fenómenos geológicos desfavorables para reducir los costos de manejo.