En términos generales, los espesadores pueden clasificarse en tres grupos: alta velocidad, alta densidad y pasta. La forma más fácil de clasificarlos es considerarlos en una curva de límite elástico.
En pocas palabras, el límite elástico ofrece una medición de cuán espeso es un material o, en términos prácticos, de su resistencia a fluir. Mide la presión interna y se cuantifica en unidades pascales. En el caso de pulpas con la misma distribución de tamaño de partículas y mineralogía, el límite elástico es proporcional al contenido de sólidos.
Sin embargo, al comparar dos materiales con distinta distribución de tamaño de partículas, la curva del límite elástico conservará su forma, pero se moverá a lo largo del eje X. Por ejemplo, las lamas de arenas minerales con muchas partículas de menos de 2 um se observan como una pasta al alcanzar un 20 % de sólidos por peso, pero los residuos de cobre gruesos con muchas partículas de 250 um no se comportarán como una pasta hasta no alcanzar aproximadamente un 70 % de sólidos por peso.
Límite elástico y tipos de espesadores
El caudal inferior de un espesador de alta velocidad tendrá un límite elástico de 10 a 30 Pa y tendrá una apariencia similar a la salsa de tomate kétchup, mientras que el caudal inferior de un espesador de alta densidad tendrá un límite elástico de 30 a 100 Pa y se parecerá a la melaza. El caudal inferior del espesador de pasta tendrá un límite elástico de 200 a 250 Pa y se verá como la pasta dental.
Cómo seleccionar un espesador
Aquello que desea hacer con el caudal inferior del espesador afectará la selección del equipo. Si desea bombear a una distancia razonable con una bomba centrífuga, el espesador de alta velocidad es la opción evidente, debido a que el caudal inferior será menos viscoso y más fácil de bombear.
Si desea minimizar las instalaciones de almacenamiento de residuos (en otras palabras, las piscinas) con un depósito espeso sin posibilidad de segregación, es posible que elija un espesador de pasta. Sin embargo, para lograr la producción de pasta, necesita un tanque alto para realizar mucha compresión y una transmisión de rastrillo realmente sólida para mover el material. Seguramente, también necesitará tuberías y bombeo especializados y, como es de esperarse, esto tiene un costo.
El espesador de alta densidad sirve en los casos intermedios. Con el espesador de alta densidad, puede hacer lo siguiente:
- Mejorar la recuperación de agua cuando esto es importante pero no vital
- Mantener los costos de capital en niveles razonables
- Producir el lodo más espeso que puede manejarse con bombas centrífugas
- Al utilizarlo para la alimentación de filtro, reducir la capacidad y los costos al aprovechar al máximo la gravedad y crear un material que fluya lo suficientemente bien como para lograr una distribución uniforme dentro de las cámaras
Tomando en cuenta estos beneficios, un espesador de alta densidad es la tecnología elegida para los casos siguientes:
- Desecho en superficie en un espacio reducido, como un área trabajada de minería en superficie
- Situaciones de alimentación de filtro, en las que los residuos filtrados son deseables y se deben considerar los costos globales de la planta de desaguado
- Aplicaciones de alimentación de lixiviación, en las que es importante (o al menos rentable) no diluir los reactivos de lixiviación
Diseño del espesador de alta densidad
¿Cuáles son los componentes de un espesador de alta densidad? Es importante incluir las características de un espesador de pasta, como las vallas desaguadoras y la inclinación más pronunciada del piso, junto con un mecanismo de torque más elevado en la transmisión para responder al aumento del límite elástico en el lodo del caudal inferior.
Sin embargo, la parte superior del espesador de alta densidad tendrá una apariencia bastante similar a la de sus primos, el espesador de alta velocidad y el espesador de pasta. En este caso, sigue siendo vital para el funcionamiento efectivo del espesador de alta densidad crear sólidos de alimentación óptimos para promover el flujo de decantación libre máximo y mezclar el floculante y/o coagulante en el lugar adecuado y en el entorno de corte apropiado.
