El diseño, la fabricación y la eficiencia del rendimiento de las cribas vibratorias deben mantener el mismo ritmo para satisfacer la necesidad de la industria de aumentar el rendimiento, mejorar la ley del concentrado y reducir el consumo de energía y agua de sus equipos de procesamiento. (Foto: Tema Isenmann)
Los proveedores están descubriendo formas de apoyar las metas de la industria en materia de reducción de energía, conservación de materiales, eficiencia de procesos y economía circular
Por Russell A. Carter, Editor Colaborador
Por lo general, las empresas del sector de las industrias extractivas tienen poco o ningún control sobre el precio de mercado de sus productos. En consecuencia, el enfoque operativo de la industria minera está en la gestión de todos los aspectos de la producción para lograr el menor costo por unidad a la tasa más alta de producción. Las cribas vibratorias se han utilizado tradicionalmente en toda la industria para ayudar en esta estrategia reduciendo la cantidad de material de desecho generado durante el procesamiento, al tiempo que contribuyen al objetivo de lograr el mayor rendimiento del producto. Eso no ha cambiado, pero a medida que la demanda mundial de metales básicos, metales preciosos, metales para baterías y varios tipos de minerales industriales cambia, disminuye y aumenta en respuesta a las tendencias económicas, la tecnología de cribado debe avanzar a un ritmo acorde con las cambiantes demandas del procesamiento.
Algunas de estas demandas incluyen la capacidad de clasificar minerales cada vez más complejos o difíciles de manipular, o de trabajar juntamente con los sistemas de clasificación de minerales para maximizar la cantidad de partículas clasificables que pasan a través de ellos, eliminando al mismo tiempo los finos antes de que lleguen al clasificador. El uso cada vez mayor de los HPGRs, por ejemplo, y su tendencia a producir mayor cantidad de finos, junto con la tendencia entre los operadores de minas a buscar equipos de planta físicamente más pequeños y eficientes energéticamente, podrían amplificar el desafío continuo de los fabricantes de equipos de cribado de mejorar el rendimiento sin aumentar significativamente el tamaño de las máquinas.
Mientras tanto, los estándares de calidad para las materias primas utilizadas en procesos convencionales, como la fabricación de hierro y acero, son cada vez más estrictos con respecto al contenido de finos e impurezas a medida que proliferan las instalaciones de hierro de reducción directa (DRI, según siglas en inglés), y se están desarrollando nuevos diagramas de flujo para procesar minerales metálicos de baterías que contienen litio, níquel, cobalto o grafito en concentrados de alta ley.
Algunos de estos materiales críticos presentan problemas difíciles de clasificación. El proveedor de equipos de cribado Derrick Corp., por ejemplo, trabajó con un importante productor de grafito en África para clasificar el concentrado de flotación en distintos productos de grafito lamelar grueso y fino para maximizar el rendimiento financiero de la planta. El material es difícil de separar debido a las características frágiles del grafito lamelar, la naturaleza espumosa y la presencia de reactivos de flotación. Derrick dijo que después de extensas pruebas, pudo entregar resultados satisfactorios al cliente que, en consecuencia, compró un sistema de cribado húmedo de dos etapas que consta de 8 máquinas primarias y 4 secundarias Derrick Stack Sizer de cribado de alta frecuencia.
Una Parte Esencial
La tecnología de cribado tiende a perderse en la confusión a medida que se intensifica la fascinación de la industria por las tecnologías transformadoras — inteligencia artificial, electrificación, automatización, etc. Sin embargo, es probable que las tendencias mencionadas anteriormente garanticen que las cribas vibratorias mantengan su estatus como una parte esencial en el engranaje de la tecnología moderna de producción de minerales en un futuro previsible. Un indicio de que las perspectivas son favorables es la actividad de fusiones y adquisiciones de los proveedores dentro del sector, y los proveedores de equipos de cribado se han mostrado definitivamente activos. Solo en el último año:
Un gran productor nórdico de equipos de proceso anunció planes para trasladar su producción de medios de cribado del Medio Oeste de EE. UU. a México, citando la necesidad de mejorar los plazos de entrega de los productos y las capacidades de producción mediante su reubicación a una instalación optimizada para este propósito. Se espera que la nueva planta duplique la producción anterior de medios de cribado de la empresa.
En junio, FLSmidth adquirió la empresa estadounidense Morse Rubber. Con sede en Iowa, Morse fabrica y comercializa productos de caucho de alta resistencia para el procesamiento de minerales. La adquisición aporta a FLS capacidades adicionales de moldeo avanzado para revestimientos de molinos de caucho y compuestos, así como medios de cribado y varios componentes de desgaste de caucho y caucho-cerámica, a sus ofertas de servicio existentes.
A finales de 2022, el productor de medios de cribado moldeados por inyección Polydeck inauguró una planta de fabricación ampliada en su sede de Spartanburg, Carolina del Sur, señalando que el proyecto fue diseñado para ofrecer espacio para un crecimiento adicional durante al menos siete años o más.
Sandvik adquirió el año pasado el negocio minero de Schenck Process (SP) Group. La compra le dio a Sandvik un proveedor global establecido de soluciones de cribado de alta capacidad, con un sólido negocio de posventa que incluye soporte de aplicaciones, reacondicionamiento de cribas, diseño y fabricación de ingeniería de productos y servicios de soporte digital. Los principales sitios de investigación y desarrollo y producción se encuentran en Australia, con unidades de producción adicionales en Sudáfrica, Brasil y China.
Sandvik también completó la adquisición de la empresa sudafricana Kwatani, que fabrica cribas, alimentadores, separadores finos, accionamientos y servicios.
Kwatani anunció recientemente que la demanda de sus equipos se disparó en los últimos meses a niveles récord, con pedidos provenientes no sólo de Sudáfrica y la región del sur de África, sino también de los mercados extranjeros.
“El nivel actual de negocios es el mejor que hemos visto desde que se fundó la empresa hace casi 50 años y cada mes se está convirtiendo en un mes récord,” dijo Jan Schoepflin, gerente general de Ventas y Servicio de Kwatani.
Según él, Kwatani produce actualmente alrededor de 60 máquinas al mes. “Para mantener el ritmo de la demanda, hemos alquilado espacio adicional para la fábrica para complementar los 17.000 m2 que ya tenemos.” Como parte de Sandvik Rock Processing Solutions, Kwatani también pudo subcontratar parte de la producción a otras fábricas de Sandvik en el extranjero, incluida la fábrica de Sandvik en India.
Uno de los pedidos actuales de Kwatani consiste en la entrega de más de 70 cribas y equipos asociados a una gran operación minera de cobre en Asia Central. Se trata del mayor pedido de la historia de Kwatani y probablemente el mayor pedido individual de cribas jamás conseguido por un fabricante de cribas con sede en África. “Esperamos otro gran pedido de esta región en breve, no será tan grande, pero sí muy importante,” dijo Schoepflin.
Kwatani también mencionó otros dos grandes contratos en el sur de África, uno para una importante mina de platino en Sudáfrica y el otro para un proyecto de zinc en la República Democrática del Congo. Ambos proyectos se encuentran en fase de construcción.
Multotec, otra empresa sudafricana, acaba de abrir una nueva planta de fabricación en el estado brasileño de Minas Gerais para atender mejor al sector minero regional. Las instalaciones se dedicarán en gran medida a los medios de cribado, utilizando el moldeo por compresión para la producción de paneles de cribado de caucho y paneles de poliuretano (PU) moldeados a mano.
La empresa mencionó que las instalaciones ahora tienen capacidad para producir entre 15 y 20 toneladas métricas de elastómeros al mes y hay planes para aumentar su capacidad de fabricación tanto para el moldeo por inyección como por compresión.
Con El Fin de Mejorar
Además de ampliar sus carteras de productos, su presencia en el mercado y su capacidad de producción, los proveedores de equipos de cribado están buscando formas de mejorar el rendimiento y la rentabilidad de sus ofertas. En un extremo del espectro, esto puede incluir ajustes de diseño de los modelos existentes, como la versión de McLanahan de su criba de deshidratación UltraDRY, montada sobre patines y en contenedores; o modificaciones de los elementos básicos de una criba, como demuestra el proceso de Allgaier para fabricar telas de criba resistentes a la corrosión cuya vida útil se ha multiplicado por 2 ó 3 veces. La mejora es el resultado de un proceso de tratamiento del alambre a base de gas que presenta un control preciso de la temperatura, la presión, la composición del gas y la duración de la exposición.
La flexibilidad de la aplicación es otro argumento de venta. Por ejemplo, Tema Isenmann señala que tiene muchos productos de medios de cribado que son independientes, pero también ofrece productos que funcionan mejor en los sistemas. Uno de ellos es su sistema de paneles pin & leg.
Hay dos tipos de sistemas pin & leg disponibles, que sirven para diferentes tamaños de paneles de máquinas. Los paneles modulares pin & leg de poliuretano con molde abierto son compatibles con todos los sistemas de 1 x 1 pie y 1 x 2 pies. Los paneles pin & leg moldeados por inyección son compatibles con sistemas de 1 x 1 pie.
Según la empresa, estos paneles y sistemas pueden utilizarse para diversas funciones. Los sistemas de alto flujo ofrecen márgenes reducidos para una mayor área abierta, y el diseño de pasador sólido ayuda a una instalación y desmontaje rápidos y fáciles. Ambos son adecuados para todas las aplicaciones de cribado, desde materiales deslizantes húmedos hasta desgaste abrasivo en seco.
Se espera que las cribas diseñadas para reciclar metales y otros materiales, como esta criba Finger-Screen 2.0 de General Kinematics, se unan a las trituradoras, cizallas, prensas y clasificadores ópticos en un mercado creciente de tecnología que mejora la eficiencia y la precisión de la clasificación de materiales de desecho. (Foto: General Kinematics)
Fabricados en varios durómetros, los sistemas pin & leg están disponibles en manguito en H, manguito redondo y otras opciones de fijación. Los paneles se fabrican a medida, con bastidores integrales de acero y cuentan con un grosor de 30 mm a 70 mm, dependiendo de la aplicación. Los sistemas se pueden adaptar a cualquier sistema existente de fijación tipo pasador, lo que elimina la necesidad de modificar la cubierta de cribado original.
En algunos casos, una solución de diseño de terceros puede beneficiar tanto al OEM como al usuario final. El fabricante de rodamientos NSK, por ejemplo, trabajó con un fabricante de cribas que tenía problemas para montar rodamientos de forma consistente en sus conjuntos de cajas vibratorias. Además, el fabricante buscaba oportunidades para reducir costos y mejorar el rendimiento general de sus productos. Los ingenieros de NSK ofrecieron una solución compuesta por un conjunto de rodamientos unificado que podía atornillarse fácilmente al bastidor de la máquina sin necesidad de ensamblar individualmente los rodamientos, los sellos y los componentes de lubricación.
Algunas de las ventajas ofrecidas por la solución de NSK incluían un alojamiento de hierro SG de alta resistencia, un sello de laberinto y contacto completo; un conjunto preengrasado que estaba listo para adaptarse a las características de ubicación de los rodamientos y era reengrasable por el cliente; una reducción general del nivel de vibración y ruido entre un 50% y un 60%; y una mayor facilidad de instalación que redujo los costos internos del fabricante a una suma de seis cifras anuales.
El monitoreo en tiempo real del estado y el rendimiento de las cribas es una categoría de producto emergente que ofrecen varios fabricantes de equipos originales de cribas. Sandvik, por ejemplo, está promocionando CONiQ de Schenck, un avanzado sistema de sensores de movimiento que utiliza sensores de movimiento 3D inalámbricos y sincronizados instalados en varios puntos de una máquina para monitorear el movimiento completo de la criba. Los sensores, según Schenck, se montan magnéticamente, por lo que pueden instalarse solo en unos minutos, y funcionan con baterías con capacidad suficiente para un año de funcionamiento. El sistema puede generar un video alámbrico 3D en cámara lenta del movimiento de la criba, lo que proporciona una poderosa herramienta visual que puede ayudar a detectar problemas e incluso revelar oportunidades potenciales para optimizar el rendimiento.
Participando en el Reciclaje
Un ámbito en que las cribas sin duda ganarán impulso en el mercado es el del reciclaje de metales, como lo demuestra el reciente anuncio de Rio Tinto de un acuerdo con Giampaolo Group, una gran empresa norteamericana de gestión de metales, para formar una empresa conjunta de fabricación y comercialización de productos de aluminio reciclado. Rio Tinto adquirirá una participación del 50% en la empresa Matalco de Giampaolo Group por 700 millones de dólares, sujetos a los ajustes de cierre habituales.
Matalco es un productor de planchas y billets (barras) de aluminio reciclado. Opera seis instalaciones en los Estados Unidos y una en Canadá, capaz de producir aproximadamente 900.000 toneladas métricas de aluminio reciclado por año. Rio Tinto será responsable de las ventas y la comercialización de los productos de Matalco después de un período de transición una vez concluida la transacción.
A medida que otras empresas mineras amplíen también sus horizontes de producción para incluir un mayor reciclaje de chatarra metálica, las tecnologías relacionadas, como los equipos inteligentes de clasificación y separación selectiva, llamarán la atención. Se necesitarán cribas diseñadas específicamente para el reciclaje, y fabricantes como General Kinematics o Spaleck, entre otros, seguirán perfeccionando sus actuales diseños de cribas de reciclaje a medida que crezca la demanda de una mejor clasificación de materiales reciclables, como los residuos de las trituradoras de metal.
Por ejemplo, la criba Finger-Screen original de General Kinematics ha demostrado ser muy exitosa en muchas aplicaciones de reciclaje que son propensas a problemas inherentes a otros tipos de medios de cribado. El diseño de dos masas y baja potencia tiene pocas partes móviles, y el diseño de las barras cónicas de las unidades junto con las superficies de salida únicas y las posiciones intercaladas ayudan a evitar el desvío de material. Las Finger-Screen se ofrecieron inicialmente en tamaños estándar con anchos de hasta 72 pulgadas (1800 mm), así como tamaños personalizados; pero la Finger-Screen 2.0 de la empresa ahora también está disponible en tamaños estándar y personalizados más grandes.
Según General Kinematics, la Finger-Screen 2.0 proporciona más energía, mayor velocidad de desplazamiento y mayor elevación para materiales difíciles. A diferencia de los tambores rotativos, los cuales airean materiales, causan oclusión y necesitan limpieza y mantenimiento diarios, la Finger-Screen 2.0 separa los materiales basándose en el dimensionamiento 3D con un mínimo de oclusión y limpieza. Cuando se utiliza como criba primaria, la Finger-Screen 2.0 realiza la separación por tamaño inicial eliminando cualquier contaminante potencialmente destructivo, lo cual permite que el resto del equipo aguas abajo funcione de manera eficaz.
La reciclabilidad de los medios de cribado de poliuretano (PU) y caucho es otra área de interés. Los paneles de cribado de una sola capa de poliuretano rígido a menudo tienen un inserto hecho de metal, lo cual permite que la criba conserve su forma ante repetidos golpes. En las cribas de doble capa, la capa base en sí le da a la criba su rigidez estructural y está hecha de PU moldeado con un alto grado de dureza, por lo que no hay necesidad de un inserto de metal. La capa superior está hecha de PU moldeado de menor dureza que está diseñado para una alta resistencia al desgaste.
En la actualidad, cuando una de estas cribas se desgasta, va a parar a los vertederos o se incinera. Las cribas con insertos metálicos son especialmente difíciles de reciclar mecánicamente para las empresas mineras. Para estas cribas, no es factible prescindir de un inserto resistente porque la propia criba debe ofrecer resistencia al desgaste y a la abrasión, la cual se perdería si hubiera que aumentar su rigidez. Esto hace que la creación de un único flujo de reciclado para las cribas de minería sea todo un reto. Los paneles de medios reciclables se introdujeron por primera vez hace más de una década, pero Covestro, un proveedor global de materiales poliméricos de alta tecnología, destacó recientemente un proceso que ha desarrollado para “cerrar el ciclo” de un proceso de producción circular que da como resultado la producción de nuevos medios de cribado a partir de los antiguos.
La empresa dijo que su unidad de procesamiento Baulé Granules permite a los usuarios incorporar pellets producidos por el módulo como rellenos en PU recién moldeado. Se afirma que el módulo funciona a la perfección con muchas de las máquinas Baulé existentes de Covestro y permite la mezcla y dosificación de componentes rellenos en la producción de poliuretano moldeado.
Para sustituir el inserto metálico en las cribas, Covestro probó y validó un nuevo inserto pultrusionado de PU que ofrece gran rigidez y reforzamiento. Paralelamente, la empresa dijo que su MDQ75164 Desmodur es el material elegido para aumentar significativamente la resistencia al desgaste de las propias cribas de PU, prolongando la vida útil de los componentes.
Este resultado es una solución totalmente reciclable para cribas mineras que crea un único flujo de reciclaje para la reutilización del material de desecho. Al final de su vida útil, las cribas de una sola capa con el nuevo inserto de material compuesto pueden reutilizarse como entrada de granulado para la capa inferior de las nuevas cribas de PU moldeado de doble capa.
