Todas las operaciones de minería y áridos que cuentan con una planta de procesamiento en húmedo producen un flujo de residuos. Este flujo de desechos consiste en residuos: el agua de proceso y sólidos finos, arcilla y otros materiales perjudiciales que se eliminan durante el proceso de lavado. Tradicionalmente, estos residuos se envían a una laguna o piscina de decantación para separar los sólidos del líquido presentes en el flujo de desechos.
Sin embargo, las piscinas de decantación pueden ser costosas de mantener, además de requerir mucho tiempo, ocupar espacio valioso o cubrir las reservas explotables. No constituyen el mejor método para la gestión de residuos, en especial cuando existen opciones de desaguado mecánico.
Los equipos de desaguado mecánico mejoran la gestión de residuos al separar los sólidos del líquido para generar un producto de sólidos que resulta adecuado para la manipulación mecánica. Como beneficio adicional, el agua recuperada puede reutilizarse en el proceso de lavado, lo que reduce los requisitos de agua dulce para sitios donde el agua es un recurso escaso o costoso.
Entre los tipos de equipos de desaguado mecánico para residuos, se incluyen los siguientes:
- Centrifugadoras decantadoras
- Filtros de prensa de correa
- Filtros de prensa
Centrifugadoras decantadoras
Las centrifugadoras decantadoras separan los sólidos del líquido en una pulpa por medio de potentes fuerzas centrífugas para provocar la sedimentación. La pulpa se introduce en la centrifugadora decantadora por un tubo de alimentación hacia el interior de un transportador de tornillo rotatorio que tiene un extremo ahusado. A continuación, la pulpa se libera en un recipiente que rodea el transportador de tornillo y que gira a mayor velocidad que el transportador.
Las grandes fuerzas gravitacionales lanzan las partículas sólidas de la pulpa contra las paredes del recipiente, donde el transportador de tornillo las mueve hacia el extremo de descarga ahusado. El extremo ahusado del tornillo permite que los sólidos se desagüen a medida que avanzan hacia la descarga. El agua se desplaza libremente al otro extremo de la máquina y se descarga a través de orificios.
Las centrifugadoras decantadoras producen un material sólido que resulta adecuado para la manipulación por medios mecánicos, además de agua de proceso que puede reutilizarse de inmediato. Descargan un tipo de material sólido que se encuentra en un punto medio aproximado entre el producto de un espesador y de un filtro de prensa. Las centrifugadoras decantadoras son equipos totalmente automatizados y cerrados para lograr una operación más limpia.
Filtros de prensa de correa
Los filtros de prensa de correa cuentan con rodillos y correas para desaguar el material mediante el paso de la pulpa a través de cuatro zonas principales.
En la primera zona, donde tiene lugar el prea condicionamiento, se agregan productos químicos para unir las partículas en la pulpa. La segunda zona, donde se produce el drenaje por gravedad, permite drenar agua libremente de la pulpa a medida que esta avanza por una correa inclinada. La tercera zona, donde se efectúa el escurrimiento de baja presión, mete el material entre dos correas porosas como si fuera un sándwich. Aquí se escurre el líquido y se retienen los sólidos entre las correas. Y en la cuarta zona, donde se produce el escurrimiento de alta presión, se pasan las correas debajo y encima de una serie de rodillos que van disminuyendo en diámetro.
Como resultado, se obtiene un material de sólidos desaguados cuya uniformidad varía según la concentración de sólidos de la alimentación.
Filtros de prensa
Los filtros de prensa ofrecen el máximo nivel de desaguado mecánico sin utilizar productos químicos. Se componen de varias placas empotradas cubiertas con telas filtrantes. Cuando las placas se sujetan entre sí por la acción hidráulica, se forman cámaras en los huecos. La pulpa se bombea al filtro de prensa y llena las cámaras. El líquido de la pulpa pasa a través de la tela y sale por los tubos de filtrado en la parte inferior de las placas para acumularse en una artesa situada en el fondo del filtro de prensa. Los sólidos se capturan en la tela filtrante. Cuando ya no es posible bombear más pulpa en el filtro de prensa, la bomba se detiene y las placas se abren para liberar las masas de sólidos.
Estas masas de sólidos no gotean, pueden apilarse y manipularse con facilidad mediante equipos de carga o de transporte. Según el material, es posible venderlo como relleno o revestimiento de piscinas. El agua recuperada inmediatamente queda lista para usarse en la planta de lavado aguas arriba.
¿Cuál es la mejor opción para la gestión de residuos?
Cuando se trata de gestión de residuos, los mejores equipos para un sitio tal vez no sean los mejores para otro sitio. Las centrifugadoras decantadoras, los filtros de prensa de correa y los filtros de prensa son todas opciones adecuadas para la reducción/eliminación de piscinas, así que para determinar cuál es la mejor, es necesario tener en cuenta los objetivos de gestión de residuos del sitio.
El aspecto principal que se debe considerar es el tipo de material que se desagua. Las centrifugadoras decantadoras funcionan mejor con material que tenga una distribución de tamaño de partículas más grande y que se desagüe con mayor facilidad. También resultan ideales para el material con poco contenido de arcilla, y son menos sensibles a los cambios de alimentación.
Los filtros de prensa de correa pueden utilizarse para desaguar diversos tipos de pulpa en una amplia variedad de aplicaciones, pero no funcionan bien en condiciones variables de alimentación.
Los filtros de prensa son ideales para desaguar residuos provenientes de plantas de lavado de áridos y minerales, concentrados minerales y la mayoría de las pulpas de caudal inferior que salen de un espesador o clarificador. Sin embargo, el porcentaje de sólidos de la alimentación y la distribución del tamaño de las partículas ciertamente afectan la eficiencia de desaguado de un filtro de prensa.
Otros aspectos para considerar incluyen el mantenimiento y el manejo, además de los costos relacionados con esas tareas.
En términos de costos operativos, las centrifugadoras decantadoras y los filtros de prensa son equipos totalmente automatizados, mientras que los filtros de prensa de correa requieren un operador.
Los filtros de prensa no requieren la adición de productos químicos para ayudar con el desaguado, pero los filtros de prensa de correa sí. Las centrifugadoras decantadoras pueden beneficiarse con el uso de productos químicos, pero eso depende del material que se va a desaguar.
Las centrifugadoras decantadoras tienen mayores requisitos de potencia que los filtros de prensa de correa o con placas, de modo que el costo de la electricidad será mayor en el caso de las centrifugadoras. Además, las centrifugadoras decantadoras tienden a hacer más ruido que ambos tipos de filtro de prensa.
En términos de costos de capital, los filtros de prensa suelen requerir una inversión inicial menor en comparación con las centrifugadoras y con los filtros de prensa de correa. Asimismo, los filtros de prensa necesitan equipos auxiliares, como un tanque de compensación (o intermedio). Según los equipos que se empleen aguas arriba, es posible que eso no ocurra con los filtros de prensa de correa y las centrifugadoras. Los filtros de prensa de correa y las centrifugadoras pueden funcionar de forma continua, así que no hace falta un tanque de compensación para alimentar la máquina. La pulpa se carga constantemente en estas máquinas, que descargan sólidos sin parar. Por otro lado, los filtros de prensa funcionan según un proceso por lotes. Una bomba carga la pulpa en la máquina y se detiene cuando las placas se abren para descargar las masas de sólidos. El material de alimentación necesita acumularse en algún lugar mientras se abren las placas, de ahí la necesidad de un tanque de compensación.
Los costos de mantenimiento son mayores en el caso de los filtros de prensa de correa debido a que los intervalos de mantenimiento son más frecuentes en comparación con las centrifugadoras y los filtros de prensa. Los filtros de prensa de correa requieren el lavado frecuente de las correas, y se sabe que los rodillos y rodamientos necesitan reemplazarse a menudo, lo que significa mayor tiempo de inactividad para llevar a cabo tareas de mantenimiento.
Con respecto a la huella, los filtros de prensa de correa y las centrifugadoras ocupan menos espacio que los filtros de prensa.
A la hora de determinar cuál es la solución adecuada para manipular los residuos en su sitio, asegúrese de tener en cuenta el tipo de material que procesará con los equipos, además de la inversión inicial y los costos operativos y de mantenimiento a largo plazo.
