UNIVERSIDAD DE OVIEDO Escuela de Ingeniería de Minas, Energía y Materiales de Oviedo
Master en Ingeniería de Minas
VISITA AL LAVADERO BATÁN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE MINERALES Y RECICLAJE Peru Ornosa Miravalles Manuel Varela Lucio-Villegas
INTRODUCCIÓN El viernes 9 de Febrero de 2018 los alumnos de la asignatura “Plantas de tratamiento de minerales y reciclaje” del segundo curso del Master en Ingeniería de Minas de Oviedo,
tuvieron la oportunidad de realizar una visita guiada al lavadero Batán, (Mieres), instalación que es gestionada por la empresa Hunosa. La visita tenía como objetivo recorrer las instalaciones del lavadero de carbón El Batán y de esta manera poder entender mejor y ver más de cerca el funcionamiento de los equipos y procesos que se estudian en esta asignatura así como en la del curso anterior, “Tecnología de concentración de menas”.
CONTEXTO Y DATOS PRINCIPALES Como se comentaba previamente, HUNOSA (Hulleras del Norte, S.A.) es la empresa que ha gestionado el lavadero desde su construcción en el año 1953 hasta la actualidad. Es bien sabido que HUNOSA es una compañía dedicada a la extracción de carbón en el norte de España, concretamente en la zona central asturiana, habiendo extraído millones de toneladas de las cuencas del río Caudal y e l río Nalón fundamentalmente. Por tanto el propósito del lavadero Batán, localizado en Mieres, no era otro que poder acoger el grueso de la extracción de carbón de los distintos pozos asturianos, para lavar dicho carbón y suministrarlo a las distintas empresas interesadas en comprar los diferentes productos producidos. ENSIDESA o distintas centrales térmicas asturianas, son ejemplos de clientes que consumían el carbón de HUNOSA.
La capacidad de la planta de lavado es de, aproximadamente, 550 t/h. Actualmente la
producción es muy inferior a la capacidad anteriormente indicada, situándose en 2000 t/día (en dos turnos). Tras sucesivas remodelaciones cuenta con un proceso de trabajo totalmente automatizado que lo sitúa entre las instalaciones más modernas de su clase a día de hoy.
El lavadero Batán tiene una capacidad de tratar unas 400 toneladas de mineral a la hora Al
contrario
que
antiguamente
es
además
una
planta
muy
respetuosa
medioambientalmente hablando, ya que cumple todas las regulaciones e incluso opera en niveles mucho más estrictos. “El agua que se vierte al río está incluso más limpia que
la propia lluvia ”. Las principales funciones y servicios desarrollados en el lavadero son: •
Procesamiento de minerales (carbón).
•
Depuración de aguas procedentes de mina y de concentraciones de minerales.
•
Procedimientos de vertido en escombreras que garanticen la estabilidad y el alargamiento de su vida útil.
•
Análisis de carbones de distintas procedencias.
Volviendo al ámbito de HUNOSA, es bien sabido que desde hace un periodo de varios años hasta ahora, la empresa está inmersa en un proceso de cierre progresivo. Hoy por hoy resulta mucho más rentable traer por barco el carbón extraído en grandes yacimientos en Australia o Sudamérica. Sin ir más lejos el carbón asturiano contiene porcentajes de hasta el 70% en cenizas frente a los carbones extranjeros de mucha más calidad que solo tienen en ocasiones un 5% de cenizas. Aunque el lavadero Batán pertenece a HUNOSA, si es cierto que esta instalación podría seguir funcionando tras la clausura de la compañía lavando carbones para otros clientes.
PROCESOS Y EQUIPOS DE LA PLANTA El carbón llega al lavadero de diferentes maneras, en cinta transportadora directamente desde el pozo San Nicolás y fundamentalmente en camiones que vienen cargados del
resto de pozos asturianos. Los camiones descargan el material en unas tolvas automatizadas con un sistema de semáforos que permiten a los conductores saber en qué tolva deben verter el carbón. Previamente los camiones son pesados en unas básculas para conocer la cantidad de material que portan y a su vez se toman muestras de cada camión. El material comienza a circular por una cinta transportadora y el primer proceso al que es sometido es la acción de un electroimán que retira todos los elementos metálicos arrastrados con el carbón, los cuales es importante retirarlos por el daño que podrían ocasionar al resto de equipos. Posteriormente se circula el material por dos cribas de 50 mm y 8-6 mm respectivamente. El pasante constituye en sí mismo un producto que es consumido por las centrales térmicas, mientras que el rechazo sería la fracción que constituye la alimentación de material en vía húmeda que se explicará a continuación.
Tratamiento en vía húmeda El rechazo de las primeras cribas es trasladado pues al proceso de tratamiento del mineral en vía húmeda. Este proceso figura esquematizado en la imagen de la siguiente página. El primer acontecimiento que tiene lugar en el proceso sería la separación granulométrica de la alimentación. Se usan cribas que dividen el producto en >14 mm y en <14 mm, y posteriormente la fracción de <14 mm se subdivide en 5-14 mm y en <5 mm.
Granulometría >14 mm (Gruesos) Quedan por tanto bien definidas 3 líneas en el tratamiento por vía húmeda, la línea de gruesos, la de menudos y los finos. La fracción de los gruesos con un tamaño superior a los 14 mm alimenta el equipo conocido como tambor Wemco, que permitirá la separación del carbón del estéril. A continuación se muestra una fotografía de un tambor Wemco.
Granulometría >14 mm (Gruesos) Quedan por tanto bien definidas 3 líneas en el tratamiento por vía húmeda, la línea de gruesos, la de menudos y los finos. La fracción de los gruesos con un tamaño superior a los 14 mm alimenta el equipo conocido como tambor Wemco, que permitirá la separación del carbón del estéril. A continuación se muestra una fotografía de un tambor Wemco.
Este equipo opera tal y cómo se muestra en el esquema a continuación. El tambor gira de manera constante y, aprovechándose de un medio denso que en el caso del lavadero Batán se genera con magnetita y agua, las partículas de carbón flotan debido a la menor densidad respecto al medio denso y sin embargo los estériles se hunden y son recogidos gracias al mecanismo de paletas del tambor completando así la separación.
Tras la separación del estéril es importante recuperar la magnetita (proveniente de suiza) utilizada en el proceso ya que es bastante cara y se deben minimizar todo lo que se pueda las pérdidas de este material (la magnetita es un material caro). Hace años en el propio lavadero Batán los procesos de recuperación de magnetita eran bastante deficientes y eso provocaba unas pérdidas bastante elevadas de material que finalmente se traducían en costes mayores, hoy en día el proceso se ha optimizado al punto de consumirse un solo camión de magnetita al año, frente a los 5/6 camiones que se empelaban en épocas pasadas. Para recuperar la magnetita, se recircula el medio denso a través de cribas vibratorias que proporcionan en su parte final un riego de agua utilizado para recuperar la magnetita como medio denso diluido. Finalmente se conduce la mezcla a los separadores magnéticos y la magnetita recuperada en éstos se arrastra con agua a un espesador para volver a utilizarla. En la planta hay cuatro separadores magnéticos, dos primarios y dos secundarios. Como resultado de esta primera línea de producción se obtiene como producto final lo que se conoce como “Granza” . Este material, antiguamente, se vendía para su uso en
carreteras.
Granulometría 5-14 mm (Menudos) La fracción de los menudos que contiene alimentación de entre 5-14 mm de grosor será también procesada en medio denso, utilizando magnetita, pero se procesará y realizará
la separación en un ciclón horizontal. A continuación se adjunta una foto de uno de éstos equipos en la propia instalación.
La pulpa es introducida al ciclón de manera tangencial, por el otro extremo del ciclón saldrán los densos, mientras que los ligeros abandonarán el ciclón por rebose. El proceso de recuperación de magnetita una vez separado el estéril del carbón sería el mismo que se ha explicado antes. Para terminar esta línea de proceso se extrae la humedad del carbón lavado y se obtiene lo que se conoce como menudo lavado. Existen dos centrífugas de cesta para secar el carbón, pero su operación es a veces problemática ya que pueden desmenuzar en exceso el material y provocar la aparición de excesivos finos.
Granulometría <5 mm (Finos) La última parte del tratamiento en vía húmeda del carbón es la correspondiente a la fracción de finos, con una granulometría inferior a 5 mm. Este material ya no se lava en medio denso, ya que resultaría muy complicada la recuperación de la magnetita que tal y como se ha comentado es un mineral bastante caro. El proceso de separación se hace pues en ciclones verticales que consiguen dividir el estéril y el carbón. A éste se le retira la humedad y se vende como “finos”.
Al mismo tiempo, de los ciclones verticales se obtiene un rebose con alto contenido en partículas de carbón de menos de 200 micras de granulometría “ultrafinos”. El rebose con gran porcentaje de agua se hace circular hasta dos filtros prensa que consiguen extraer el agua presente, dando como resultado una especie de aglomeración de ultrafinos de carbón que se le conoce como “torta” (con contenidos en cenizas de
alrededor del 70%). A continuación se adjunta una imagen de la cinta transportadora sobre la que se vuelca la torta.
Merece también la pena mencionar qué ocurre posteriormente con todo el estéril sobrante del proceso de lavado. Si es cierto que antiguamente dicho estéril conseguía reutilizarse y venderse como un subproducto, pero en los últimos años cada vez es más difícil de vender, y en la mayoría de ocasiones ha de ser acumulado en escombreras, principalmente en la de Pumardongo, la más cercana al lavadero. En algunos casos puede enviarse a la central térmica de La Pereda, que acepta carbones con contenidos en cenizas elevados (hasta el 67.5%).
Depuradora, laboratorio y sala de control El resto del tiempo de la salida se cubrió con las explicaciones en la sala de control donde se comentó a grosso modo como está configurado el sistema de la planta para que de forma automática pueda ser gestionado por los ingenieros. Mediante una interfaz bastante visual y gráfica era posible configurar el funcionamiento de cintas, tolvas, consultar mediciones, etc. El laboratorio, es donde se realizan las distintas comprobaciones y mediciones siguiendo los correspondientes procedimientos marcados por la normativa. Se homogeniza la muestra y se seca entre otras cosas, para posteriormente poder medir las distintas propiedades del carbón en cuestión. Concretamente se examinan los carbones que llegan al lavadero y que todavía no han sido procesados, así como todas aquellas partidas de carbón que se venden al resto de empresas para garantizar que se suministra un carbón con las características establecidas. La última parte de la visita consistió en un vistazo rápido a la depuradora en la que se tratan, tanto las aguas del proceso de lavado, el cual es un circuito cerrado que si funcionase de manera ideal no necesitaría aporte adicional, ya que solo pierde el agua que se va con el carbón por un mal secado, y a su vez también se tratan las aguas procedentes del pozo San Nicolás que posteriormente se verterán al río con unos niveles muy estrictos de turbidez, entre otras características y cumpliendo de manera rigurosa las regulaciones impuestas. A los procesos empleados en la depuradora se los conoce como coagulación-floculación en los que tras la adición de ciertos componentes químicos se consigue la aglomeración progresiva de las partículas contenidas en el agua . Se comentó que en ciertas épocas y condiciones climáticas pueden aparecer ciertos problemas con la depuración (y para ello existen balsas auxiliares de almacenamiento) debido al excesivo flujo de agua bombeado desde San Nicolás.
