Universidad Católica del Norte Escuela Ingeniería Civil Coquimbo
Espesamiento Espesamiento y fi ltración ltr ación en la minería
Nombres:
Guillermo Monroy Díaz Paula Pastén Cortés
Profesor:
Edwin Franco Yañez
Asig As ig natur nat ura: a: Metalurgia I Fecha:
04 de Julio del 2017
Índice Introducción ....................................................................................................................................... 3 Objetivos: ........................................................................................................................................... 4 Objetivo General: ............................................................................................................................ 4 Objetivo específico: ......................................................................................................................... 4 Capítulo 1 ........................................................................................................................................... 5 Marco bibliográfico: ........................................................................................................................ 5 Separación sólido-líquido: ........................................................................................................... 5 Espesamiento .............................................................................................................................. 6 Filtración ................................................................................................................................... 11 Filtros al vacío ........................................................................................................................... 13 Filtros a presión......................................................................................................................... 18 Capítulo 2 ......................................................................................................................................... 21 Recomendaciones: ........................................................................................................................ 21 Espesamiento: Espesamiento: Problemas y Soluciones de Espesamiento ....................... ......................... .......... 21 Filtración: Pruebas Pruebas de filtración ....................... .......................... ......................... ....................... 22 Cuidados en la operación de filtrados filtrados ........................... .......................... ......................... .......... 23 Conclusiones ..................................................................................................................................... 24 Capítulo 3 ......................................................................................................................................... 25 Bibliografía .................................................................................................................................... 25
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Introducción La actividad minera aplica muchos procesos mecánicos, físicos, químicos y eléctricos para extraer los minerales y metales y sus subproductos a partir de la roca mineralizada. Las operaciones mineras y metalúrgicas pueden generar residuos sólidos, efluentes líquidos y emisiones gaseosas. El mineral se somete a varios procesos que tienen por finalidad aumentar su concentración (contenido metálico) para hacer posible su venta o prepararlo para el proceso de fundición y refinación. Existe una gran diversidad de procesamientos metalúrgicos, dependiendo de las características del mineral. El foco de este informe será el proceso de filtración y espesamiento los cuales son claves y como resultado se obtendrá un producto con sólidos en una concentración superior a la de la pulpa de alimentación.
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Objetivos: Objetivo General: Exponer sobre el espesamiento y filtrado en la minería.
Objetivo específico: Conocer el funcionamiento de los espesadores y filtros.
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Capítulo 1 Marco bibliográfico: Separación s ólido-líquido: En la industria minera el agua es un bien escaso y preciado. La mayor parte de los procesos utiliza cantidades sustanciales de agua, requiriéndose su recuperación mediante etapas de separación sólido - líquido. El agua que se recupera no se descarta y es, en su mayor parte, recirculada al proceso. Como result ado de la separación sólido - líquido se obtendrá un líquido prácticamente exento de partículas y un producto con sólidos en una concentración superior a la de la pulpa de alimentación. La separación total no es posible de obtener porque, si bien el líquido puede no tener partículas sólidas en suspensión, la corriente con sólidos retendrá líquido entre sus partículas (humedad). Al igual que ocurre con otras separaciones, en la mayoría de los procesos, la separación del agua se realiza por lo menos en dos etapas. Normalmente se utilizan el espesamiento y la filtración para lograr la separación del agua de los concentrados. Esta combinación es capaz de dar sólidos con un contenido de humedad suficientemente bajo, así como un producto filtrado que esencialmente no contiene sólidos, o por lo menos con un contenido de sólidos suficientemente bajo como para utilizarlo en el proceso siguiente. Aunque existen otros métodos alternativos (centrifugación) y/o complementarios (secado), dos son las etapas principales utilizadas en la separación sólido – líquido: el espesamiento y la filtración. •
Espesamiento: Su principio es la sedimentación de las partículas como base de la separación la cual puede acelerarse con la adición de reactivos llamados floculantes.
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Filtración: La pulpa se pone en contacto con un material poroso, a través del cual se hace fluir el líquido, el que se extrae gracias a la presión fluido estática mediante succión o presión dada por un dispositivo mecánico adecuado.
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Espesamiento El espesamiento tiene por objeto espesar las pulpas resultantes del proceso, esta operación es llevada a cabo por aparatos llamados espesadores que son tanques de forma cilíndrica con fondo en forma de cono de gran ángulo.
¿Qué es un Espesador? Es un aparato que trabaja en forma continua, tiene un rastrillo que sirve para empujar lentamente, hacia el centro, las partículas sólidas que se van asentando en el fondo en forma de barro espeso, a fin de sacarlo por la descarga (cono). Al mismo tiempo los rastrillos evitan que el lodo se endurezca demasiado en el fondo.
¿Cómo f unciona? Conforme ingresa la alimentación del espesador, los sólidos van decantando hacia el fondo. El líquido clarificado rebosa por la parte superior y la pulpa, con alto contenido en sólidos se evacua por la descarga inferior. •
Zona de Clasificación Donde se tiene agua clara o con mínima proporción de sólidos que fluye hacia arriba y rebosa por los bordes del espesador.
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Zona de Sedimentación Es a la cual ingresa la pulpa que se desea espesar, a través de un sistema que no produce turbulencia (feedwell), originando una zona de contenido de sólidos.
•
Zona de Transición En la que la pulpa se encuadra en condición intermedia entre la sedimentación y la compresión.
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Zona de Compresión Es donde los sólidos eliminan parte del agua por compresión para luego ser descargados por la parte inferior del espesador y barrido por el rastrillo instalado axialmente en el tanque.
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Partes pri ncipales de un espesador
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Tanque: depósito para el asentamiento de las partículas de mineral que viene en la pulpa de concentrados.
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Rastras: brazos giratorios radiales, desde cada uno de ellos están suspendidas una serie de aspas acondicionadas para arrastrar los sólidos sedimentados hacia la salida central (cono de descarga). En la mayoría de los espesadores estos brazos se elevan automáticamente si el momento de torsión excede un cierto valor , evitando de este modo el daño, debido a la sobrecarga.
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Feed well: cilindro de pequeño diámetro, ubicado en el centro del espesador, a una profundidad de 1 metro (aprox.).
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Canaleta de rebose: recoge el rebose clarificado y lo lleva a su salida correspondiente.
Alimentación Canaleta de rebose
Descarga de la pulpa
Rastra
¿Por qué se sob recarga un espesador? Este se sobrecarga cuando tiene en el interior un exceso de carga que dificulta el movimiento de los rastrillos. En general, la sobrecarga ocurre cuando sale menos carga de la que entra. Esto generalmente ocurre en los siguientes casos: •
Por atoros mecánicos.
•
Mal funcionamiento de la bomba.
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¿Qué debo hacer cuando se sobrecarga un espesador? •
Cuando el espesador se sobrecarga por efecto de un atoro en la tubería de descarga o en el cono, hacer lo posible por desatorarlo con adición de agua.
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Si la sobrecarga se debe a una mala operación, tratar de subir la velocidad de la bomba, para sacar el máximo de carga posible. Si la sobrecarga se mantiene, disminuir el caudal de alimentación.
Control d e Operación Aquello que ocurre en el interior de un espesador no resulta claro a la observación visual. El operador debe tener en cuenta los siguientes aspectos: •
Evaluación del torque: puede ser ocasionado por, la excesiva carga para remover dentro del espesador, generalmente asociado a una inadecuada dosificación de floculante.
•
Dosificación de floculante: asegurar una buena mezcla de la pulpa con el floculante. Mantener control constante de los puntos de dosificación.
•
Alimentación y descarga: monitoreo de porcentajes de sólidos. En la descarga del espesador, debería establecerse un flujo másico, equivalente al de alimentación, para evitar la acumulación.
Elementos Estruct urales d e un Espesador: •
Cilindro de alimentación: sirve para orientar la dirección de la pulpa de entrada, disminuir su energía cinética e introducir el material a una profundidad adecuada.
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Tanque: es el lugar donde se va a realizar todo el proceso de espesamiento. Proporciona el tiempo de residencia necesario para producir sólidos sedimentados y liquido clarificado. El fondo inclinado ayuda al movimiento de los sólidos hacia el punto de descarga.
•
Brazos de rastrillo: se mueven sobre el fondo inclinado del espesador y cumplen las funciones de conducir los sólidos sedimentados hacia el cono de descarga, mantener la fluidez en el material decantado en el fondo para asegurar su remoción hidráulica e impedir que s e solidifique o se “cemente”, e incrementar e contenido de sólidos creando canales en la cama de sólidos por donde se escape el agua en la zona de compresión.
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Paletas o scrapers: normalmente los rastrillos están ubicados a 90° respetos a los brazos y sirven para remover los sólidos hacia el cono central de descarga.
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Canal de rebose: recoge el rebose clarificado y lo lleva a su salida correspondiente.
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Mecanismo de propulsión de los rastrillos: promueve el torque que mueve los brazos o paletas contra la resistencia de los sólidos espesados. Alcanza valores elevados en espesadores de gran diámetro a pesar de la baja vel ocidad del mismo. 8
Mecanismo de alarma automática o sobrecarga y de levante de los rastrillos:
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existen dispositivos de alarma visual/auditiva que advierten contra aumentos anormales de torque y en casos de alcanzar valores intolerables actúan sobre mecanismos automáticos de levante de los brazos para reducir el torque y evitar paralización de la rotación y/o daños al mecanismo.
Funcionamiento del Espesador Un espesador es una máquina para una función limitada. Es importante tener en cuenta que el espesador no es solamente un dispositivo de paso. Si se desea obtener el fin esperado se debe operar y controlar dentro de límites específicos. La selección del procedimiento para operar y el método de control precisa del entendimiento de cómo funciona la unidad y la importancia de las variables envueltas.
Normas d e funcionamiento Alimentación mayor que la descarga = acumulación. La excesiva acumulación resulta en problemas de funcionamiento, lo que normalmente se traduce en parada y limpieza del equipo. Estas dos circunstancias son tan simples que no deberían enfatizarse, pero la mayoría de los problemas de un espesador son consecuencia de la omisión de estas reglas básicas. Si se permite la acumulación de sólidos en el espesador sin tomar ninguna medida correctiva, puede ocurrir alguna de las consecuencias siguientes: •
La pulpa comenzara a salir del tanque de rebose.
•
El overflow puede resultar demasiado “espeso”.
Velocidad de Sedimentación Velocidad con que las partículas de mineral se asientan en el fondo del espesador. Se ha logrado determinar una fórmula para hallar la velocidad de sedimentación de partículas finas:
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Donde: g = gravedad = 980 cm/seg2 d = diámetro de la partícula, expresado en cm δ = densidad de la partícula mineral expresado en gr/cm3 ρ = densidad del fluido (agua) expresado en gr/cm3 μ = viscosidad expresada en centipoises
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Filtración Es la última etapa de la separación del solidó liquido va siempre después de la etapa de sedimentación y a su vez antes de la fundición. Su función es la de preparar el producto para su precipitación. Podemos decir entonces que la filtración es la operación de quitar todo lo que queda de sólidos en suspensión, después del espesamiento. La filtración es una operación, en que el medio filtrante permite el paso del fluido (agua), pero retiene las partículas sólidas. El medio filtrante retiene y soporta a las partículas sólidas que van formando una torta porosa, sobre en la que se superponen estratos sucesivos, a medida que el líquido va a travesando la torta y el medio filtrante.
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La filtración es el proceso que separa sólidos de líquidos usando un medio poroso que retiene que retiene el sólido, pero permite pasar el líquido. Las condiciones bajo las cuales se lleva a cabo la filtración son muchas y variadas, la selección del tipo de equipo más apropiado depende de un gran número de factores. En cualquier tipo de equipo que se use se forma gradualmente una torta de filtro sobre el medio poroso la resistencia al flujo aumenta progresivamente a través de toda la operación. Los factores que afectan la velocidad de filtración incluyen:
a) El aumento de presión y la caída del caudal en la cara posterior del medio filtrante. b) El área de la superficie de filtración. c) La viscosidad de lo filtrado. d) La resistencia de la torta de filtro. e) La resistencia del medio filtrante y de las capas iniciales de la torta.
Torta = Mineral filtrado
El medio fi ltrante Muchas veces la selección del medio filtrante es la consideración más importante que asegura la operación eficiente de un filtro. Generalmente su función es actuar como soporte de la torta del filtro, en tanto que las capas iniciales de la torta proporcionan el verdadero filtro. El medio filtrante se selecciona principalmente por su capacidad para retener los sólidos sin que se presente la obstrucción. El medio filtrante debe ser mecánicamente fuerte, resistente a la corrosión y ofrecer tan poca resistencia al flujo de filtrado como sea posible. Normalmente se usan los materiales relativamente gruesos y el filtrado claro no se obtiene hasta que las capas iniciales de la torta se formen recirculando el filtrado turbio inicial. Los medios filtrantes se fabrican de algodón, lana, lino, yute, nylon, seda, fibra de vidrio, carbón poroso, metales, rayón (seda artificial) y otros materiales sintéticos y variados tales como hule poroso. Las telas de algodón son el tipo más común de medio filtrante, principalmente por su bajo costo inicial y la existencia de una amplia variedad de tejidos.
Los filtros se clasifican de acuerdo con la naturaleza de la fuerza impulsora que provoca la filtración Es entonces que podemos considerar filtros al vació y filtros a presión continuos.
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Torta
Torta
Filtros de vacío: se aplica
Filtros de presión: se aplica
vacío en la cara posterior
una presión positiva en la
del medio filtrante.
alimentación al filtro.
Filtros al vacío Se utilizan cuando es conveniente practicar una operación continua especialmente en los trabajos de gran escala. Existen dos tipos de filtro al vacío:
Filtro a tambor Filtro a discos
Filtro de vacío
Filtro de Correa Filtro de ceramica
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Filtro a Tambor
El tambor filtrante está sumergido en la suspensión a tratar, la aplicación de vació al medio filtrante origina la formación de un deposito o torta sobre la superficie exterior del tambor conforme este va pasando en su giro por la suspensión. El tambor está dividido en segmentos cada uno de los cuales va conectada a la válvula distribuidora y por la cual se aplica el vacío. El filtro de tambor rotatorio, ver figura, es el tipo que más se usa en la industria; se emplea sea o no necesario el lavado de la torta. El tambor se monta horizontalmente y está parcialmente sumergido en la caja o artesa de filtro a la que se alimenta el lodo y los agitadores lo mantienen en suspensión. La periferia del tambor se divide en compartimientos, cada uno de los cuales tiene varias líneas de desagüe que pasan a través de la parte interna del tambor y terminan en un extremo como un anillo de salidas, cubierto por una válvula rotatoria a la que se le aplica el vació. El medio filtrante está envuelto herméticamente alrededor de la superficie del tambor, que gira a baja velocidad entre 0.1 a 0.3 Rev./min., pero para materiales de libre filtración, hasta 3 Rev./min. A medida que gira el tambor, cada compartimiento efectúa el mismo ciclo de operaciones y la duración de cada uno se determina por la velocidad del tambor, la profundidad del hundimiento del tambor y la colocación de la válvula. El ciclo normal de operaciones consiste de filtración, secado y descarga, pero es posible introducir otras operaciones dentro del ciclo básico, tales como lavado de la torta y limpieza de la tela. Se usan varios métodos para descargar los sólidos desde el tambor, dependiendo del material que se esté filtrando. La forma más común es hacer uso de un soplo inverso de aire que eleva la torta de manera que se pueda sacar con una cuchilla, sin que esta haga contacto real con el medio filtrante. Otro método es la descarga por medio de cinta, donde la torta del filtro se forma sobre una banda transportadora abierta, cintas, que están en contacto con la tela del filtro en las zonas de filtración, lavado y secado. Un avance más sobre este método es la banda de descarga, en el que el medio filtrante deja por sí mismo el filtro y pasa sobre el rodillo exterior, antes de regresar del tambor. Este filtro tiene varias ventajas, entre las cuales
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está la de poder manejar tortas mucho más delgadas, con velocidades de filtración y drenaje consecuente mayores y por lo tanto mejores productos de lavado y secado. Al mismo tiempo, se pueden lavar ambos lados de la tela mediante chorros de agua antes de que regrese al tambor, reduciendo así la extensión de la obstrucción. Generalmente el lavado de la torta se realiza por medio de chorros de agua o aspersores que cubren un área regularmente limitada en la parte superior del tambor. La capacidad de la bomba de vació se determina por la cantidad de aire que succiona a través de la torta durante los periodos de lavado y secado cuando, en la mayoría de los casos, haya un flujo simultaneo de líquido y aire. El aire y el líquido se extraen separadamente. La barra barométrica debe estar cuando menos a 10 m de alto para impedir que el líquido sea succionado hacia el interior de la bomba de vació. Las variaciones en los filtros de tambor estándar para que se puedan manejar materiales gruesos de rápido asentamiento y de drenaje libre incluyen unidades de alimentación superior donde el material se distribuye a través del tambor, casi en el centro muerto superior y se descarga a 90 y 180 grados del punto de alimentación.
Filtro de Discos
Funciona bajo el mismo principio que el tambor, pero su superficie filtrante está dispuesta en discos en vez de la periférica del tambor. Los sectores individuales de los discos pueden cambiarse de modo independiente mientras que los restantes continúen trabajando. El principio de operación del filtro de discos, ver figura, es similar al de los filtros de tambor rotatorio. La torta de sólidos se forma sobre ambos lados de los discos circulares, los cuales están conectados a una flecha horizontal de la máquina. Los discos giran y elevan la torta por arriba del nivel del lodo dentro de la caja, después de lo cual la torta se seca por succión y luego se saca mediante un soplo de aire pulsatorio con ayuda de un raspador. Los discos están localizados a lo largo de la flecha a 30 cm. y consecuentemente en un pequeño espacio se acomoda una gran área de filtración. 15
De este modo el costo por unidad de área es más abajo que para los filtros de tambor, pero es casi imposible lavar la torta y el filtro de disco no es tan adaptable como un filtro de tambor.
Operación filtro de disco s 1. Los discos giran y al estar en contacto con la pulpa, captan el sólido (formación de la torta) por efecto del vacío. 2. Cuando están en contacto con la atmósfera se mantiene el vacío (secado de la torta). El lavado es opcional. 3. Para la descarga de la torta se utiliza soplado de aire y raspadores.
Filtros h orizontales de banda o co rrea Consisten en una superficie sin fin de drenaje hecha de caucho perforado, conectada al vacío, que soporta una banda separada hecha de una tela filtrante apropiada. La pulpa se alimenta por gravedad sobre el filtro y la filtración comienza inmediatamente, por efecto de la presión de la capa de pulpa y el vacío. En estos filtros es posible lavar el queque. En general se utiliza para sólidos gruesos o donde se requiere una alta eficiencia de lavado. Se puede alcanzar humedades más bajas que con los filtros de disco y tambor.
Operaciones con f iltros horizontales de banda o co rrea 1. La pulpa se alimenta sobre el filtro y la presión de vacío comienza a remover el líquido generando el queque.
2. La torta ya formada se puede lavar agregando agua mientras se mantiene el vacío. 3. La presión de vacío produce el secado de la torta antes de la descarga al final del filtro.
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Filtros cerámicos Son filtros de vacío similares a los de discos, que en lugar de tela filtrante utilizan un material cerámico de alúmina sinterizada como medio filtrante. Requieren menor vacío que los filtros de discos, ya que utilizan el principio de la capilaridad.
Operación de filtros cerámicos 1. El sólido se adhiere a la placa filtrante por acción capilar, produciéndose así la formación de la torta.
2. La acción capilar sigue actuando cuando el queque ya no está en contacto con la pulpa, produciendo el secado de la torta.
3. Finalizado el ciclo el filtro se raspa para descargar el queque teniendo cuidado de dejar una delgada capa de torta remanente para no dañar la superficie del filtro.
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Filtros a presión Los filtros a presión producen, por lo general tortas con humedades inferiores a los filtros de vacío. Su aplicación es muy efectiva para minerales lamosos cuya filtración al vació resulta en tortas con grados de humedad excesivamente elevados.
Filtros d e prensa de placas verticales
Las placas están montadas verticalmente entre barras laterales, conectadas a un cabezal fijo o alimentador y a un cabezal de cierre, comprimiéndose por medio de un sistema hidráulico. Las placas dejan cámaras entre ellas, están cubiertas de tela filtrante y poseen una superficie de drenaje para evacuar el líquido filtrado.
Operación de f iltro de prensa de placas verticales 1. La pulpa se alimenta a presión en las cámaras. El líquido pasa la tela filtrante y drena por la superficie de las placas.
2. La torta se puede lavar agregando agua a través de una de las telas filtrantes.
3. Al dejar de salir líquido, se detiene la filtración y la torta es removida haciendo retroceder el pistón y separando cada una de las placas. Antes de comenzar un nuevo ciclo se lava las telas con agua.
Filtro de p lacas ho rizontales Tiene múltiples cámaras horizontales, por donde pasa una tela filtrante continua. Cada cámara tiene en su parte superior un diafragma y en su parte inferior un soporte de drenaje.
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Operación f iltro de placas horizontales En una posición en que todas las cámaras se juntan entre sí (placas cerradas), se alimenta la pulpa a presión llenando la parte inferior de cada cámara.
Se inyecta agua a presión en la parte superior, sobre el diafragma, presionando a éste sobre la pulpa, ayudando a la filtración y formación de la torta. En la zona inferior, en el espacio evacuado por el líquido de la pulpa ya filtrado, se inyecta aire a presión, el que presiona el diafragma hacia arriba evacuando el agua de la zona superior y secando al queque en la zona inferior, de este mismo modo se puede lavar el queque utilizando agua en vez de aire. Terminada esta operación, en el filtro se expanden las cámaras, alejándose una de otra (placas abiertas), para luego iniciar el movimiento de la tela filtrante lo que provoca el desprendimiento del queque por los costados del filtro, dejando a éste listo para un nuevo ciclo. Tienen gran capacidad, generando queques más secos. Son intermitentes, automáticos y ocupan un espacio menor en planta. Son flexibles pues permiten agregar cámaras adicionales.
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Filtros hiperbáricos El equipo consiste en un filtro de discos, de tambor, de banda o cerámico; inmerso en una cámara presurizada, lo que permite aplicar una mayor diferencia de presión que la alcanzable en la filtración de vacío convencional, lo que a su vez permite obtener humedades más bajas (8% y menores) y rendimientos más altos. La descarga de la torta constituye generalmente un problema por efecto de la presurización.
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Capítulo 2 Recomendaciones: Espesamiento: Problemas y Soluciones d e Espesamiento Un problema común en los espesadores, cuando no se ejerce un buen control es el de sobrecarga. El espesador está sobrecargado cuando en el interior tiene un exceso de carga que dificulta el movimiento de los rastrillos. Esto ocurre cuando sale menos carga de la que ingresa. El aumento del torque puede ser resultado de un aumento de la cantidad de sólidos en la pulpa y en el fondo del tanque, y que puede venir acompañada por la subida del nivel de pulpa y aumento de la densidad de la descarga, necesitándose un gran esfuerzo de arrastre por los rastrillos. Si el aumento del torque está asociado con un descenso de la densidad de descarga, puede ser efecto de la formación de una isla. La tendencia general cuando se opera un espesador, es disminuir el caudal de descarga si su densidad es baja, pero esto puede ser favorable para la consolidación de la isla. Cuando esto ocurre se observa un aumento del torque debido al rozamiento entre los sólidos (isla) y los brazos del mecanismo de rastras. El aumento del torque, con la baja de la densidad, suele ser un signo evidente de la formación de una isla. A continuación, viene el problema de como romper esta formación, antes que su dimensión llegue a un extremo que provoque la parada de los brazos por el torque excesivo. Si la isla se ha desarrollado al punto que el rendimiento del espesador se ve afectado, se debe parar la alimentación para dar paso a la desaparición de esa isla de sólidos. La adición de sólidos puede agravar el problema. Si lleva el dispositivo de elevación, la subida y bajada de los brazos periódicamente, puede hacer que la formación vaya desapareciendo o se deslice hacia la descarga. Hay que recordar, sin embargo, que subiendo los brazos se remueve la base de la isla y el peso excesivo de los sólidos deberá ser arrastrado sobre el fondo del espesador por lo menos temporalmente. Esta circunstancia hará subir el torque. Por lo tanto, esta operación solo será evaluada por el supervisor de turno. En casi la totalidad de los espesadores se utiliza floculantes para aumentar su rendimiento. Conforme se aumenta su dosificación, aumenta la viscosidad de la descarga. Existe un punto en el cual sólidos sedimentados pierden su fluidez y como consecuencia, los brazos no pueden conducirlos a la descarga. En cambio, la masa viscosa o gelatinosa tiende a viajar delante de los brazos, creciendo progresivamente, y terminan depositándose sobre los mismos. Cuando esto sucede aquell os sólidos que deberían moverse hacia el centro del tanque serán bloqueados por la masa estacionaria. El tiempo de residencia adicional tiende a consolidar los sólidos en esta masa y hacerlos más difíciles de mover. El resultado es la formación de una gran 21
acumulación de sólidos que se desliza por el fondo del tanque y eventualmente cubren la estructura de los brazos. Una parada del espesador puede causar: •
Torcedura en el eje de los rastrillos.
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Rotura de la corona.
•
Demora y baja de producción.
En la operación de los espesadores se debe tener los siguientes cuidados:
•
Conseguir un rebose limpio, evitando la agitación de la superficie.
•
Controlar el correcto funcionamiento del feed well.
•
Evitar sobrecargas, controlando la densidad de descarga.
•
Evitar que caigan elementos extraños.
•
Mantener una correcta dosificación de floculante.
•
Realizar los muestreos establecidos.
Filtración: Pruebas d e filtración Normalmente no es posible anticipar lo que se va a conseguir en la filtración con un producto sin probar, por lo tanto, se realizan pruebas preliminares sobre algunas muestras representativas de la pulpa antes de diseñar la planta a gran escala. Generalmente también las pruebas se llevan a cabo sobre pulpas de las plantas existentes, para evaluar el efecto del cambio en las condiciones de operación, auxiliares de filtrado etc. El filtro de hoja consiste en una sección de medio filtrante industrial, que está conectada a un recipiente de filtrado equipado con un indicador de vació que se conecta a una bomba de vació. Si el medio filtrante industrial es para un filtro de vació continuo, esta operación se debe simular en la prueba. El ciclo de filtrado se divide en tres secciones: formación de torta (captación), secado y descarga. Algunas veces la captación es seguida por un periodo de lavado y la torta además se somete a compresión durante el secado. Mientras dura el vació la hoja de prueba se sumerge para el periodo de captación de la pulpa agitada a ser probada. Entonces se saca la hoja y se mantiene con el tubo de drenaje hacia abajo por el tiempo necesario de secado. Luego la torta se extrae, pesa y seca. La capacidad diaria del filtro se determina entonces según el peso de la torta seca por unidad de área de la hoja de prueba, multiplicada por el número de ciclos diario y el área del filtro.
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Cuidados en la operación d e filtrados Para obtener un filtrado correcto, se debe cumplir, que: •
La torta sea gruesa y seca; para ello hay que alimentar al filtro una pulpa espesada de densidad alta según la indicación del supervisor para el vacío. Si el vacío fuera muy bajo, no habría fuerza suficiente para succionar toda el agua que se debe como consecuencia la torta resultaría muy húmeda
•
El agua succionada debe ser limpio con nada o poco sólidos en suspensión. Se enturbia cuando hay huecos en el paño o lona, cuando los tubos de vacíos están agujereados o están mal ajustados
•
El funcionamiento de la operación de filtrado se realiza en forma correcta
•
Evitar que se plante el filtro, un filtro se planta cuando la pulpa se alimenta al filtro es demasiada diluida y también, cuando la pulpa es demasiada espesa
Además, se debe vigilar continuamente: •
La densidad del lado que se alimenta
•
El nivel del lodo dentro del tanque
•
Motor y reductor del tambor y los batidores
•
El trabajo de las paletas o rastrillos de agitación
•
El espesar o grosor del cake o torta y humedad remanente
•
La línea de vacío, la línea de presión del soplador Blower
•
Tomas de las válvulas giratorias
•
Lona o paño filtrante (huecos, alambres rotos, etc.)
•
Posición, correcta de las cuchillas raspadoras y su estado
•
Fajas conductoras: Motores, cadena, reductores, fajas, polea
•
Lubricación y limpieza de las bombas de vacío
•
Limpieza, lubricación y seguridad de la maquinaria
•
Limpieza de la sección
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Conclusiones Los espesadores son generalmente del tipo cilíndrico continuo, pero la adopción de los espesadores podría significar un cambio importante considerando su ahorro potencial de espacio y costo. Los espesadores alimentados con un manto de lodos, y que utilizan el sedimento como filtro, permiten obtener un derrame más limpio de las pulpas diluidas que los clarificadores convencionales. Los filtros de discos, y en menor grado los de tambor, constituyen el apoyo principal para la mayor parte de los procesos finales de separación de agua, por su capacidad para separar las partículas más finas de una corriente de proceso. Las partículas finas que presentan dificultades para su tratamiento en filtros de vacío, pueden manejarse en la actualidad con filtros automáticos tipo prensa. En ciertas circunstancias es posible aplicar sistemas alternativos de eliminación de agua, particularmente cuando no es importante la recuperación de finos. Bajo estas condiciones, puede usarse con ventaja económica sobre la filtración, cribas, hidrociclones, centrifugas o una combinación de estos dispositivos.
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Capítulo 3 Bibliografía Minería Chilena. (2017). Optimizando la recuperación de agua desde relaves - Minería Chilena.
[online]
Available
at:
http://www.mch.cl/reportajes/optimizando-la-
recuperacion-de-agua-desde-relaves/ [Accessed 2 Jul. 2017]. Antonio Cesar Bravo Galvez, M. (2017). Manual de espesamiento y filtrado Monografias.com.
[online]
Monografias.com.
Available
at:
http://www.monografias.com/trabajos-pdf5/manual-espesamiento-y-filtrado/manualespesamiento-y-filtrado.shtml#ixzz4lhTecbtA [Accessed 2 Jul. 2017]. Chagua, J. (2017). ESPESAMIENTO Y FILTRADO. [online] Academia.edu. Available at: https://www.academia.edu/24608295/ESPESAMIENTO_Y_FILTRADO [Accessed 2 Jul. 2017].
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