TRANSPORTE DE PARTÍCULAS SOLIDAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige hacia el transporte de partículas sólidas. Más particularmente, la presente invención se dirige hacia un método de una sola etapa para incorporar un agente espumante en mezclas de partículas sólidas y "ego formar una espuma en la mezcla antes del transporte para incrementar la fluidez de las partículas sólidas. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Partículas sólidas, que incluyen, pero no se limitan pero no se limitan a residuos mineros, minerales, arena, carbón, suelos, y agregados, han sido transportados convencionalmente a través de conductos o perforación como una suspensión. Típicamente, se añade un liquido, tal como agua, a las partículas para elaborar el flujo particular. Las partículas se suspenden en suficiente cantidad de liquido de 'modo que el flujo del liquido mueve las partículas a través del conducto. Idealmente, las partículas podrían permanecer en suspensión mientras son transportadas a través de los conductos o perforaciones hasta su destino final. Partículas, tales como residuos mineros clasificados o no clasificados pueden caracterizarse por aspectos que limitan la capacidad para transportar el material como una pasta.
Tales características pueden incluir: alta densidad o gravedad especifica, graduación pobre o abierta, tamaño de partícula grueso, graduación del tamaño de partícula altamente clasificado, o carente de partículas finas. Estas características tienden a impedir la formación de partículas desde que son elaboradas en una consistencia de pasta estable siß la adición de materiales finos, tales como arenas, para mejorar la distribución del tamaño de partícula. Como un resultado, estas partículas deben ser transportadas actualmente como suspensiones de baja carga que debe mantener condiciones de flujo turbulento a través del sistema de transporte para impedir que las partículas sedimenten y obstruyan los conductos de transporte. Adicionalmente, el fluido de transporte puede drenarse de la suspensión y causar la reducción de la fluidez de la mezcla y obstrucción de los conductos de transporte. La reducción del contenido de fluido puede producir un material que se asemeja a la consistencia de una pasta, pero que podria también desarrollar turbulencia reducida y propiedades de sedimentación del esfuerzo cortante. Esto hace el transporte por bombeo o por gravedad, a través de un sistema de transporte, menos deseable y más problemático que por transporte hidráulico. Un tipo de transporte de partículas, es el transporte
y X de residuos mineros como relleno en minas, o en la superficie para remover los residuos de la mina. Los residuos mineros de relleno pueden ser transportados solos, o puede añadírsele cemento para proporcionar una composición 5 ajustada. Se desea en el arte transportar residuos mineros como una consistencia pastosa, antes que por transporte hidráulico. Sin embargo, la distribución del tamaño de partículas necesita ser optimizado para proporcionar transporte con consistencia pastosa. La distribución del
10 tamaño de partícula de un residuo minero puede hacerse conformando una distribución de tamaño de partícula más idealizado por la adición de materiales finos o arena. Sin embargo, esto incrementa el costo de tratamiento y de manejo de los residuos mineros e incrementa costos de las
15 operaciones mineras. El relleno ideal exhibe propiedades de facilidad de transporte en conductos (por ejemplo, pérdidas de presión baja), similares a una suspensión, pero propiedades similares a pasta de permanencia en suspensión a relativamente bajas velocidades de transporte sin
20 escurrimiento. Una vez que las partículas de la suspensión llegan al destino deseado, el fluido transportado se drena. El fluido debe luego ser bombeado en dirección opuesta, lo cual añade a la operación , costos de disposición y manejo adicionales.
25 Adicionalmente, si se incluye un cemento con las partículas,
algo del cemento estara presente en el agua drenada, el cual puede endurecer en el sistema de drenaje, y aumentar los costos de mantenimiento de la operación. En los casos en donde los residuos mineros son transportados a la superficie, debe erigirse un pozo de contención, para administrar y recuperar el agua. Esto añade costos, desventajas potenciales, y es un riesgo de seguridad potencial adicional. La espuma suspende las partículas y reduce la cantidad de liquido requerido para transportar el material. Se conoce, como en la Patente USA 5,080,534 de Goodson y colaboradores, para generar una espuma desde un surfactante y luego mezclar la espuma con las partículas antes de transporte en los conductos. También, se conoce, como en la Patente USA No. 4,451,183 de Lorenz, para inyectar espuma que ha sido preparada separadamente en las partículas en varios puntos a través de los conductos. Sin embargo estos métodos previos en el arte, requieren que la espuma sea preparada separadamente antes de ser añadida a la mezcla. La preparación separada, requiere equipo y tiempo adicional para preparar la espuma, lo cual añade costo adicional al proyecto . El relleno minero es el proceso de rellenar los vacíos en minas separadas por la excavación subterránea de mineral para proporcionar un soporte estructural para la mina o para
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disponer de residuos mineros. Los materiales usados para rellenar los vacíos mineros incluyen rocas de desecho, residuos mineros, y arena. A menudo, la arena se mezcla junto con los residuos mineros. Los residuos mineros son el resultado del triturado del mineral o roca suficientemente fina para liberar minerales a través de un proceso de flotación. A causa del bajo contenido de minerales en la roca natural, típicamente menos de 10 % en peso, casi toda la roca de minas se convierte en residuo minero. Los residuos mineros generalmente tienen consistencias similares a las de arcilla fina o sedimento. Tradicionalmente, deben añadirse grandes cantidades de agua a los residuos para hacerlos bombeables. Los residuos en la colocación final deben luego ser espesados para permitirles colocarse. Hay un costo muy significativo para el espesamiento de los residuos mineros. Una vez que los residuos mineros son bombeados del molino, son ya sea enviados directamente a un depósito de residuos, enviados directamente a una planta de relleno, o procesados con un hidro-ciclón para separar las partículas gruesas de las partículas finas. La fracción de gruesos es enviada a la planta de relleno, y la fracción fina es enviada al depósito de residuos. Un depósito de residuos es generalmente una gran área en donde los residuos son apartados para sedimentar y el agua resultante es retirada
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por drenado a depósitos de clarificación. Un método para producir relleno minero desde residuos mineros es procesar las suspensiones residuales con un banco de hidro-ciclones para remover la porción gruesa del material. La porción gruesa (sub-flujo) es alimentada a un silo y dejada para sedimentar con algo del agua sobrefluyen en la parte superior de silo. El material residual espesador es removido del silo y bombeado a un mezclador, en donde se añade el cemento para producir relleno hidráulico. El relleno, que es una suspensión de típicamente 50 % en peso de sólidos es vertido al pozo vertical o conducto para ser depositado en el vacio minero o escalones subterráneos. Porque es una suspensión, el relleno requiere altos volúmenes de cemento para consolidar el material, y el agua que exude desde el relleno pueda ser bombeada afuera de la mina. El contenido de cemento varia desde aproximadamente 3 % en peso hasta aproximadamente 10 % en peso. Utilizar un porcentaje relativamente bajo de cemento requiere un tiempo más largo para que la masa de relleno sea considerada "portadora de la carga" o competente. Otro método de relleno es relleno en pasta. El relleno en pasta usa un bajo contenido de cemento, usualmente aproximadamente la mitad de la usada en el método de relleno hidráulico descrito anteriormente. Además, no hay exudado de
agua desde la masa de relleno, para bombear a la superficie. El tiempo de consolidación es reducido a una fracción del tiempo requerido para consolidar el relleno hidráulico, permitiendo una duración del ciclo más rápida. Otra ventaja de usar relleno en pasta es que está usualmente elaborado desde residuos totales (no clasificados) . Esto reduce la carga de ma ?"ener una gran área superficial de contención. El relleno en pasta, sin embargo, tiene desventajas. Es más difícil transportar pasta a la mina o escalones, algunas veces requieren una bomba de desplazamiento positivo para transportar la pasta a través de los conductos. La producción de pasta se logra usualmente procesando la suspensión en el saetín por utilización de una gran cuba espesadora, filtros de discos, o una combinación de ambos. Esto requiere una gran inversión de capital multimillonario en dólares. Lo que se requiere en el arte, es un agente espumante que puede ser incorporado en la mezcla de sólidos, luego formar la espuma en la mezcla como un proceso de una sola etapa, para eliminar las etapas de preparación separadas, pregeneracion, y combinación de una espuma en la suspensión antes del transporte de los solidos como en un conducto. Es por consiguiente, un objeto de la invención proporcionar un método de transportar partículas, por incorporación de un agente espumante en una mezcla de
partículas y luego producir una espuma en la mezcla antes del transporte a través de los conductos o perforaciones como una suspensión. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención también proporciona un método de excavar y transportar partículas sólidas, que comprende: remover las. partículas sólidas desde un área de excavación; mezclar un agente espumante con las partículas sólidas para formar una mezcla transportable; añadir agua y un aglutinante a la mezcla transportable; mezclar la mezcla transportable, agua, y aglutinante para formar una composición hidráulica; y transportar la composición hidráulica a un lugar deseado. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un método para transportar materiales sólidos, que incluye suministrar las partículas, añadir un agente espumante para formar una mezcla, y mezclar dicha mezcla para formar una espuma en la mezcla . La ventaja del método de la presente invención es que las etapas de preparación, pre-generación, y mezcla de la espuma, pueden ser eliminadas. La acción de mezclar causa que el agente espumante forme espuma en la mezcla. La acción de mezclar puede ser proporcionada por dispositivos de mezclado mayormente
disponibles comercialmente. El transporte de la mezcla puede lograrse por bombeo o por altura de presión impulsada gravitacionalmente . Otro beneficio de este método de incorporar un agente espumante en la mezcla de partículas es que la presión requerida para bombear el material, es reducida. El agente espumante reduce la dilatación de las partículas en la mezcla. El uso del agente espumante por consiguiente permite el bombeo de partículas que serian de otra manera inbombeables . El contenido de agua de la mezcla es menor de aproximadamente 50 % con base en la masa del material sólido. Preferiblemente, la mezcla tiene un contenido de agua de aproximadamente 5 hasta 25 % para formar una consistencia pastosa. La demanda de agua del material es determinada por las características de la distribución del tamaño de partícula y la mineralogía, que son únicas para cada material. Ejemplos de materiales sólidos que pueden ser transportados por el método anteriormente mencionado incluye, pero no se limita a, residuos de minas, minerales, arena, carbón, suelos, arcillas, sedimentos, agregados, y mezclas de los mismos. Agentes espumantes que pueden usarse con el método de la presente invención incluyen alcanolamidas, alcanolaminas, sulfonatos de alquilarilo, copolimeros del bloque oxido de "*?
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propileno-oxido de polietileno, etoxilatos de alquilfenol, carboxilatos de ácidos grasos, etoxilatos de ácidos grasos, sulfonatos de ácidos grasos, sulfatos de ácidos grasos, surfactantes que contengan fluorocarburos, surfactantes que 5 contengan silicio, sulfonatos de olefmas, sulfatos de olefinas, proteinas hidrolizadas, y mezclas de las mismas. Un agente . espumante preferido es un sulfonato de alfa olefina vendido bajo la marca PS-356 de Master Builders, Inc., Cleveland, Ohio. El agente espumante se añade en una 10 cantidad desde aproximadamente 0.001 % hasta aproximadamente 0.4 % con base en la masa de material sólido, preferiblemente aproximadamente 0.005 % hasta aproximadamente 0.025 %. Preferiblemente, el agente espumante está en la forma 15 de un polvo seco. Esto proporciona facilidades de manejo y de almacenamiento mejoradas. Los agentes espumantes líquidos podrían solidificar en climas de congelación, necesitando asi anti-congelantes o descongelado previo al uso. Los agentes espumantes con alcanolamidas, conforme a la 20 presente invención incluyen pero no se limitan a, aquéllas que tienen desde 12 hasta 20 átomos de carbono. Los agentes espumantes con alcanolaminas conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllas que tienen desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 20 25 átomos de carbono.
Los agentes espumantes con sulfonatos de alquilarilo, conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos que tienen un grupo arilo y que tienen grupos alquilo con aproximadamente 12 hasta 20 átomos de carbono . Los agentes espumantes con el bloque de copolímero de oxido de polipropileno-oxido, conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos que tienen aproximadamente 10 hasta aproximadamente 20 unidades de cada bloque. Los agentes espumantes con etoxilato alquilfenólíco conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos que tienen un grupo alquilo de aproximadamente 12 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono . Los agentes espumantes con carboxilatos de ácidos grasos conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos en los que la porción de ácido graso tiene aproximadamente 12 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono . Los agentes espumantes con etoxilatos de ácidos grasos conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos en ios que el número de grupos etoxilatos es de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 20 y la porción de ácido graso tiene aproximadamente 12 hasta
20 átomos de carbono. Los agentes espumantes con sulfonatos de ácidos grasos conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos en los que la porción de ácido graso tiene aproximadamente 12 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono. Los acontes espumantes con sulfatos de ácidos grasos, conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos en los que la porción del ácido graso tiene aproximadamente 12 hasta 20 átomos de carbono. Los agentes espumantes con surfactantes que contienen fluorcarburos conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos que tienen aproximadamente 12 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono y una o más porciones CH2 son reemplazadas por porciones CF2. Los agentes espumantes con sulfonatos de olefinas, conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos que tienen aproximadamente 12 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono. Los agentes espumantes con sulfato de definas conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos que tienen aproximadamente 12 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono. Los agentes espumantes con proteínas hidrolizadas conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, los productos derivados de la hidrólisis de proteínas. El peso molecular relativo de la proteína puede ser cualquier peso molecular que proporcione acción de espumante en una mezcla cementada. Preferiblemente, el peso molecular relativo varia desde aproximadamente 10,000 hasta aproximadamente 50,000. Las proteinas hidrolizadas preferidas vn gelatina hidrolizada, colágeno hidrolizado, y proteinas hidrolizadas derivadas de sangre. Un ejemplo no limitante de gelatina hidrolizada es TG222 de Milligan & Híggins (Jonsto n, New York) . En el método de esta invención, las etapas de remover las partículas sólidas desde un área de excavación y mezclar un agente espumante con las partículas, para formar una mezcla transportable, preferiblemente tiene lugar en una bomba mezcladora. Además del agente espumante, puede también añadirse mezclas reconocidas en el arte, que tienen efectos benéficos conocidos. Esto incluye, pero no se limita a agentes estabilizantes de espuma, dispersantes reductores de agua, agentes modificadores de la reologia y aceleradores. Pueden usarse una o más de tales mezclas de adición, ya sea individualmente o como mezclas. Un agente estabilizante de espuma, puede añadirse a la mezcla para estabilizar la espuma para proporcionar una vida más larga a la espuma. Los agentes estabilizantes de espuma • - que pueden usarse con la presente invención, incluyen almidones pre-gelatinizados, éteres de celulosa, óxidos de polietileno, arcillas muy finas, gomas naturales, poliacrilamidas, polímeros de carboxivinilo, alcoholes 5 polivinílicos, un material hidrofílico no polar, polielectrolitos sintéticos, silice ahumado, y mezclas de los mismos.. Puede necesitarse un estabilizador de espuma, porque el tiempo de transporte en los conductos podria ser largo y /o la presión de operación en los conductos puede
10 ser alta, comprometiendo asi la estabilidad de la espuma. Los agentes estabilizantes con éter de celulosa conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, éter de celulosa modificado. Hay muchos ejemplos de agentes estabilizantes con oxido
15 de polietileno, disponibles comercialmente conforme a la presente invención, un ejemplo típico es POLYOX (marca registrada) de Union Carbide. Se prefiere que los óxidos de polietileno tengan un peso molecular promedio mayor de 500, 000. 20 Los agentes estabilizantes con arcilla muy fina conforme a la presente invención, incluyen pero no se limitan a, arcilla de bentonita. La definición de arcillas muy finas quiere decir que incluyen aquellas arcillas con un tamaño de partícula menor de 20 micrones. 25 Los agentes estabilizantes de espuma con gomas naturales conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, goma guar, goma welam, y mezclas de los mismos . Los agentes estabilizantes de espuma con alcohol polivinilico, conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquéllos con un peso molecular promedio mayor de aproximadamente 1,000. Los agentes estabilizantes de espuma con polielectrolitos sintéticos, conforme a la presente invención incluyen, pero no se limitan a sulfonatos de polivinilo con un peso molecular promedio mayor de aproximadamente 1,000, polímeros polivinílicos con un peso molecular promedio mayor de aproximadamente 1,000, y mezclas de los mismos. Los agentes estabilizantes de espuma pueden añadirse, ya sea solos o en combinación con otros agentes estabilizantes de espuma, en una cantidad de aproximadamente 0.0001 % hasta aproximadamente 2 % con base en la masa de la suspensión. Adicionalmente, puede añadirse un dispersante reductor de agua a la mezcla, para dispersar los materiales y así dejar un contenido de agua inferior en la mezcla mientras aún se mantiene una consistencia fluida, mejorando asi las propiedades del material de relleno colocado. Los dispersantes reductores de agua, que pueden usarse con la presente invención incluyen, pero no se limitan a sales de lignosulfonato, sales condensadas de sulfonato de formaldehido - beta-naftaleno reductores de agua que contienen melamina, sales policarboxilicas, copolímeros de policarboxilato, aminas policarboxílicas, ímidas de policarboxilo, y mezclas de los mismos. Los dispersantes reductores ~^ agua se añaden en una cantidad mayor de 0 % hasta aproximadamente 2 % con base en la masa del aglutinante o sistema de cementado. Se observara que la proporción de la dosis dispersante puede también estar influenciada por la distribución del tamaño de partícula y la mineralogía de los materiales sólidos que son tratados y la química de la mezcla de adición. Como se usa en la presente, el término aglutinante incluye aquellos materiales que ocasionaran que una mezcla se agrupe. Esto incluye, pero no se limita a cementos, tales como Portland o cementos ricos en alumina, escorias, cenizas volátiles, materiales cementados, cal viva, puzolanas, y mezclas de los mismos. Adicionalmente, puede añadirse cualquier otro aditivo que no interfiera con las propiedades de la suspensión de partículas transportadas, por la presente invención. Estos aditivos pueden incluir, pero no limitarse a, cemento, retardadores de endurecimiento, aceleradores de endurecimiento, cal viva, cenizas volátiles, escoria de alto horno granulada gruesa, e inhibidores de la corrosión. La cantidad de aglutinante que puede añadirse es determinada por la cantidad de tiempo de endurecimiento y la resistencia a la compresión deseada. Típicamente, el material aglutinante o de cementación se añade en una cantidad mayor de 0 % hasta aproximadamente 30 % con base en la masa del material só "'do. Una ventaja de incorporar un agente espumante en la mezcla de partículas sólidas es una reducción en el drenado. El drenado es la separación del agua de la mezcla. Se desea que el agua no drene de la mezcla, porque ocasionará una reducción en la fluidez de la mezcla. La incorporación del agente espumante puede reducir el drenado tanto como 100 % con base en pruebas de laboratorio. Cuando el material ha sido transportado a su área de colocación, el aire en la espuma puede removerse por una variedad de métodos, si se requiere. Estos métodos incluyen, pero no se limitan a, impacto mecánico como cuando caen en un escalón subterráneo o cuando se trabaja mecánicamente por equipo de compactación de tierra convencional, tales como rodillos o rodillos con patas de carnero. Además, un aditivo químico, tal como un desespumante, puede añadirse subsecuentemente a la suspensión transportada, que causará que la espuma se colapse, removiendo asi la mayor parte de los vacíos de aire del material espumado.
En otra modalidad de la presente invención, se proporciona un método para excavar partículas sólidas, transformar las partículas sólidas a una consistencia similar a una pasta, y luego transportar las partículas 5 sólidas a una área de colocación. Primero las partículas sólidas se remueven del área de excavación por medio de una bomba y sel mezcla en ella el agente espumante. Puede ser necesario algo de agua para descomponer las partículas sólidas para permitir el bombeo inicial; sin embargo la
10 cantidad de agua necesitada no excede generalmente de una cantidad que seria inferior a los sólidos totales inferior a la consistencia pastosa. El agente espumante puede añadirse a las partículas sólidas en mezclador separado de la bomba, o puede usarse
15 una bomba mezcladora. Un ejemplo de una bomba mezcladora es la bomba terminal en húmedo o con cuerpo inhundado Toyo DP/DL. Este tipo de bomba es una bomba de succión inferior, sumergible, con un agitador y abastecimiento de agua en el fondo. En esta bomba, el agua es alimentada al agitador para
20 descomponer el material espeso o lodo y convertirlo a una pasta para permitir el bombeo inicial. La bomba se ajusta con una tobera para inyectar el agente espumante, o cualquier otra mezcla de adición deseada, en la porción del agitador de la bomba mezcladora. El agente espumante se
25 inyecta por el uso de un portador, que puede ser agua, aire 5 A*¿m!d Ffi?t
comprimido, o cualquier otro gas. Si el agente espumante es un polvo seco, puede disolverse en una corriente de agua, o puede ser inyectado con el gas. Alternativamente, una espuma pre-generada puede usarse en lugar de la modalidad 5 del agente espumante m situ. La espuma suministra la bombeabilidad de la suspensión de la mezcla residual minera transportaba, e . La bomba se mueve al área de excavación para remover las partículas sólidas. Cualquier método adecuado de
10 movilizar la bomba es satisfactorio. La bomba puede estar suspendida desde una plataforma o una grúa. Alternativamente, la bomba puede ser suspendida desde un sistema de poleas con cable bi-dimensional que cubre el área de excavación. Dicho sistema de polea con cable incluye
15 típicamente poleas opuestas paralelas con una polea montada transversalmente entre las poleas paralelas. La bomba puede moverse de lado a lado sobre la polea transversal y terminar al final en la polea paralela. Desde el área de excavación, las partículas sólidas
20 espumadas son transportadas a una planta de relleno. En la planta de relleno, se añade aglutinante a las partículas sólidas espumadas. El contenido de agua de las partículas sólidas espumadas que entraron se mide con un analizador de humedad. Si es necesario lograr el nivel de sólidos totales
25 deseado en la mezcla aglutinada de partículas sólidas final,
se puede añadir agua a la mezcla. La cantidad de agua se calcula con base en los sólidos totales de las partículas sólidas espumadas que entran. Tradicionalmente, se usa una amasadora con mezclador de 5 tornillo de rotación contraria, conducidos a velocidad variable, y cuchillas embreadas ajustables para mezclar aglutinante, y opcionalmente agua en las partículas sólidas, para formar una composición de partículas sólidas hidráulica. Después de que es mezclada , la composición de 10 partículas sólidas hidráulica es transportada al área de colocación por alimentación por gravedad o por bombeo. En la modalidad anterior, el área de excavación puede ser un depósito de residuos mineros, las partículas sólidas pueden ser residuos mineros, y el área de colocación puede 15 ser una mina o un escalón. Cuando se menciona una mina en el transcurso de esta especificación, eso significa incluir un escalón. EJEMPLOS La invención puede ser descrita por medio de los 20 siguientes ejemplos no-limitativos. En los ejemplos expuestos a continuación, la consistencia con cono, se mide por medio de ASTM C143 y C143M. La densidad se mide por colocación de la mezcla en una cubeta de 400 ml . El peso de la tara de la cubeta es 749 g. 25 Mezcla A
40 Kgs. de residuos mineros húmedos. 1.2 Kgs. de Cemento Portland de Lafarge 4 Kgs . de agua Peso total de la mezcla y cubeta 1738.5 g. Densidad = 989.5 g/ 400 ml El contenido de agua varia para determinar la consistencia con cono. El agua total en 5.4 Kgs .: consistencia con cono grande, 11.3 cm. Agua total en 6 Kgs.: consistencia con cono grande,
17.8 cm Mezcla B 40 Kgs de residuos mineros 1.2 Kgs. de Cemento Portland de Lafarge 3.9 Kgs de agua 8.96 ml de un polimero de metacrilato derivatizado de polioxialquileno* 5.0 ml de un polimero de metacrilato derivatizado de polioxialquileno* Peso total de la mezcla y cubeta 174] .8 g Densidad = 992.8 g/400 ml *-El polimero es FC-900 de Master-Builders, Inc., Cleveland, Ohio Luego, se añade a la mezcia una espuma pre-generada. La consistencia con cono grande de la mezcla con espuma, 14 cm;
eono pequeño 4.4 cm Peso total de la mezcla y cubeta 1510.3 g Densidad = 761.3 g/ 400 ml Luego, se prepararon y verificaron mezclas como un plano de referencia y luego con agentes espumantes añadidos. Se verifico la consistencia con cono y densidad de las mezclas, luego se prepararon cilindros de verificación para verificar el drenado y resistencia a la compresión. Se prepararon cilindros de 47.6 X 15.2 cm, con 1 cilindro para medir agua drenada, y 3, para determinar la resistencia a la compresió . Grupo 1 : 45 Kg. de residuos mineros a 10.9 % de humedad 1.335 Kg. de Cemento Portland de Lafarge 6.6 Kgs de agua para llevar la densidad de la pasta a
72 % de sólidos. LA La consistencia con cono grande, 19 cm Peso total de mezcla y cubeta 1571. 9 g Densidad = 822.1 g/ 400 ml Nota: Los segregados de material y drenados rápidamente . IB A la mezcla del Grupo ÍA, se añadieron 9 ml de una solución al 15 % de un éter de celulosa modificado.
La consistencia con cono grande, 19 cm Peso total de la muestra y cubeta 1549.1 g Dens?dad= 800.1 g /400 ml Nota: Los segregados de material y drenados. ÍC A la mezcla del Grupo IB, se añadieron 10 g de PS-356 como un age re espumante. La consistencia con cono grande, 17.8 cm Peso total de la mezcla y cubeta 1469.6 g Densidad - 720.6 g/ 400 ml Nota: La mezcla es estable y no segrega, Grupo 2 La mezcla se preparo como para el Grupo 1, pero con 5.4 Kgs de agua adicional para producir una densidad de pasta de 74 %. 2A A la mezcla del Grupo 2 se añadió, éter de celulosa modificado al 8.87 % o 1.88 Kgs. de cemento y un estabilizador de espuma reductor de agua al 8.87 % o 1.88 g/ kgs. de cemento; y 10 g de PS-356. La consistencia con cono grande, 7.6 cm Peso total de la mezcla y cubeta 1427.5 g. Densidad = 678.5 g/400 ml 2B A la mezcla 2A, se añadió 1.2 Kgs. de agua para producir una densidad de pasta de 72 %. La consistencia con cono grande, 15.9 cm Peso total de la mezcla y cubeta 1421.2 g Densidad = 672.2 g/ 400 ml 5 Nota: Se observo ligero drenado Los resultados de la verificación de la resistencia a la compresi >r y de drenado, para los ejemplos anteriores se enlistan a continuación en la Tabla 1 TABLA 1 10 Muestra Verificación de Drenado Resistencia a la (ml de agua) Comp:resion (acumulativo) (Mpa ) a 4-5 horas 3 días 3 días 28 días
ÍA 22.5 50.5 0.26 2.39
15 IB 15 38 0.23 2.61 ÍC 3 12 1.69 2A 0 0 0.15 1.97 2B 3 3 0.12 1.76 La mezcla ÍA muestra las características típicas de una
20 suspensión sin tratar. La Tabla 1 muestra una alta cantidad de drenado en la muestra ÍC, un casi 90 % y 80 °D de reducción en drenado con la adición del agente espumante y el agente estabilizador de espuma a 4 a 5 horas y 3 dias, respectivamente. La mezcla 2A muestra una combinación de
25 reductor de agua, varios estabilizantes de espuma, y agentes espumantes que produjeron una mezcla que no dreno. También la Tabla 1, muestra que todas las mezclas lograron una resistencia a la compresión aceptable. EJEMPLO 2 Se hicieron tres pruebas de residuos mineros con el agente espumante PS-356 suministrado por Master Builders,
Inc., Cleve. and, Ohio. La mezcla de los residuos mineros es aproximadamente 14
% en masa de los sólidos con una consistencia de arena húmeda suelta que tuvo una consistencia al empaque y que no fluyó como un liquido. En la prueba # 1, 1000 gramos de los residuos mineros se mezclaron con 0.25 g de PS-356 en una mezcladora Hobart. Después de aproximadamente un minuto de mezclar, el material produjo una consistencia similar a lodo que fluyó y es bombeable. Con la continuación del mezclado, la densidad de la mezcla se redujo como se muestra en la Tabla 2, siguiente . En la prueba # 2, se mezclaron 1000 gms de los residuos mineros con 0.1 g de PS-356 en la mezcladora Hobart. Después de aproximadamente un minuto de mezclar, el material produjo una consistencia similar a lodo que fluyó y es bombeable. Con un mezclado continuo la densidad de la mezcla se redujo como se muestra en la Tabla 2 siguiente. En la prueba # 3, se mezclaron 1000 gms de los residuos
mineros con 0.05 g de. PS-356 en la mezcladora Hobart. Después de aproximadamente un minuto de mezclar, el material produjo una consistencia similar a lodo que fluyó y es bombeable. Con un mezclado continuo la densidad de la mezcla se redujo como se muestra en la Tabla 2 siguiente. TABLA 2 Tiempo de PS-356 PS-356 PS-356 Mezclado dosis de Dosis de Dosis de mm 0.25 g 0.1 g 0.05 g masa/400 ml Masa/400 mill masa/400 ml masa/ml masa/ml
0 856 2.14 856 2.14 856 2.14
1 427 . 6 1 . 818 560 . 5 1.14 637.1 1.59
2 407 . 8 1 . 019 508 . 4 1.27 645.9 1.61
3 358 . 7 0 . 896 502 . 6 1.25 665.4 1.66
4 323.1 0.807 503.8 1.26 N.E N.E. N.E. No examinado Los resultados de las pruebas en la Tabla 2 muestran que la adición de la mezcla de adición espumante puede convertir un material residual con poca humedad libre en un material que tiene propiedades de fluido cuando se convierte en una mezcla espumada. El material resultante tiene menor densidad y mejores características de flujo que el material inicial de residuos húmedos originales Se apreciará que la presente invención no se limita a las modalidades específicas descritas anteriormente, pero incluye variaciones, modificaciones y modalidades equivalentes definidas por las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la practica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción oe la invención.