Algunas faenas mineras podrían reducir los costos de procesamiento entre un 30% y un 40% utilizando sistemas de clasificación para preconcentrar la alimentación. (Foto: Tomra Mining)
Rechazar los desechos del flujo de procesamiento reduce el consumo de agua, de energía, y la cantidad de relaves
Por Steve Fiscor, Editor en Jefe
Los sistemas de cribado desempeñan un papel fundamental en el diagrama de flujo de la planta. Pueden utilizarse para eliminar el material de tamaño inferior y deshidratar la alimentación a medida que se procesa, así como para desviar la alimentación a la siguiente fase de procesamiento en función del tamaño de las partículas. Los sistemas de cribado son máquinas robustas que utilizan una masa excéntrica para impartir vibración a una plataforma de cribado, que puede ser de caucho, poliuretano o alambre tejido. Estos sistemas deben ser capaces de manipular miles de toneladas de roca por hora de forma eficiente y con una alta disponibilidad.
Los sistemas de selección clasifican la roca utilizando métodos distintos del cribado mecánico. Más recientemente, los clasificadores han ganado en popularidad. Utilizan diferentes técnicas para caracterizar la alimentación, distinguiendo la roca como mineralizada o como residuo. Los clasificadores evitan que una parte de la alimentación entre en el sistema de procesamiento de la planta y, en algunos casos, ese flujo puede reciclarse, redirigirse al rajo o almacenarse bajo tierra.
En algunas aplicaciones, los sistemas de clasificación y los de cribado trabajan juntos. La plataforma de cribado ofrece al clasificador la oportunidad de evaluar el material de entrada y tomar decisiones. Los sistemas de clasificación pueden tomar decisiones en una fracción de segundo, lo que influye en el rendimiento posterior de la planta.
El proceso de molienda representa aproximadamente el 6% de los gastos de explotación de una mina. Utiliza cantidades considerables de agua y energía. Con algunos tipos de minerales, los sistemas de clasificación pueden reducir esos insumos, lo que disminuye los costos de explotación y mejora la huella ambiental de la planta. Si el sistema puede pre-concentrar la alimentación antes de que entre en la planta, también se reducirá el volumen de relaves. Se trata de factores importantes que contribuyen a la sustentabilidad de las explotaciones mineras modernas.
Clasificando Eficazmente los Flujos de Mineral
Los sistemas de clasificación han creado un cambio de paradigma en los sistemas de tratamiento de minerales. A lo largo de los años, estos sistemas han mejorado constantemente en cuanto a precisión y capacidad. Con la búsqueda constante de ahorro de costos por parte de la industria minera, combinada con la preocupación por la sostenibilidad, ofrecen una solución eficaz para algunos minerales. Hoy en día, las empresas de ingeniería están aplicando el uso de sistemas de clasificación en los estudios de viabilidad y teniendo en cuenta su contribución en la economía de las operaciones del futuro.
“Imagínese una faena minera que descubriera que puede reducir a la mitad la carga al circuito de molienda, estarían entusiasmados,” dijo Fernando Romero-Lage, gerente de ventas para Sudamérica de Tomra Mining. “Si podemos reducir el 40% del material que entra a la línea de alimentación para su proceso, la planta consume menos agua, menos electricidad, menos reactivos. Además, se podría alcanzar una reducción de los relaves de entre el 35% y el 50%.”
Aunque Romero-Lage cree que una mina podría ahorrar probablemente entre un 30% y un 40% en costos de procesamiento utilizando sistemas de clasificación, también reconoce que no puede utilizarse para todas las aplicaciones mineras. En determinadas formaciones geológicas, como los casquetes de óxido y los pórfidos, la mineralización tiende a estar muy diseminada y puede ser más difícil de identificar. “Los sistemas de clasificación funcionan bien con materiales heterogéneos como sulfuros, polimetálicos y yacimientos masivos,” afirma Romero-Lage.
La actividad de Tomra Mining se ha duplicado en los dos últimos años y Romero-Lage lo atribuye al rendimiento de la inversión. “La amortización de una clasificadora a veces puede ser inferior a un mes,” afirma. “Cuanto mayor sea el valor de la mercancía recuperada, mayor será el beneficio. El ahorro para algunas minas de oro, por ejemplo, es increíble.”
Los sistemas de clasificación también devuelven a la tierra material inerte de un tamaño manejable. La roca rechazada no suele dejar huella ácida, lo que significa que podría utilizarse como base para carreteras o como árido para la construcción.
Los sistemas de clasificación actuales pueden hacer cosas que simplemente no eran posibles hace 20 años, gracias en gran parte a la mayor velocidad de los procesadores, que permiten tomar decisiones mucho más rápidamente. Los ordenadores pueden ahora detectar varios algoritmos y analizarlos, lo que mejora espectacularmente la precisión y la capacidad de procesamiento.
La capacidad del sistema de clasificación depende de la fracción de tamaño de la alimentación. Analizará todas las muestras que se le presenten y las distribuciones de tamaño de partícula más finas presentan más muestras.
“En una aplicación en la que el sistema clasifica material de 1 x 3 pulgadas, podríamos procesar hasta 400 toneladas por hora,” explica Romero-Lage. “Sin embargo, con una alimentación de 6 x 12 mm (o 0,25 x 0,5 pulgadas), la capacidad desciende a unas 15 o 20 tph. El tamaño de partícula ideal para la clasificación sería una alimentación de 6 x 100 mm (0,25 x 4 pulgadas) sin finos. Se necesita más aire para expulsar material más fino.”
Las clasificadoras podrían colocarse después de las trituradoras primarias subterráneas o entre las etapas de trituración secundaria y terciaria en la superficie. Lo ideal sería utilizar el sistema con una criba horizontal con una velocidad de material relativamente baja (de 35 a 55 pies por minuto), lo que aumenta la probabilidad de separación. Una criba inclinada no sería adecuada, ya que depende de la estratificación y puede resultar ineficaz para eliminar el material de tamaño cercano.
2 Weir Enduron Elite 2-min
Los programas de clasificación inteligente permiten a los usuarios cambiar el punto de corte de la planta en cuestión de segundos para adaptarse a los cambios en la alimentación de la planta. “Trabajamos con la planta de procesamiento para diseñar un conjunto de recetas,” explica Romero-Lage. “Si la concentración aumenta y la planta quiere recoger material de alta ley, en lugar de rechazar material de baja ley, los programas pueden invertirse. Cuando el mineral cambia, el sistema vuelve a escanearlo y orienta el flujo de forma diferente. A veces, una mina se encuentra con un material de baja ley que resulta problemático. Es estéril, y probablemente sea roca dura y abrasiva, y ahora se puede redirigir.”
Llevando la tecnología un paso más allá, Tomra Mining lanzó recientemente Obtain. “Obtain es un nuevo modelo que utilizará inteligencia artificial (IA) y aprendizaje profundo para hacer una mejor caracterización de la alimentación que se presenta al clasificador,” dijo Romero-Lage. “En una situación en la que dos partículas están demasiado juntas, el sistema actual lo vería como una sola roca y la rechazaría. Con Obtain, se diferencian. Además, los resultados son más independientes de la capacidad. Como resultado, el rendimiento puede aumentar y, en muchos casos, duplicarse.
“El módulo enseña a la máquina en función de la aplicación,” explica Romero-Lage. “Se introducen variables, y la máquina aprende de esas variables y se ajusta. Con la IA, vamos a mapear mucho más de lo que está sucediendo en la máquina, lo que nos permitirá tomar más y mejor decisiones y hacerlo con mayor rapidez.”
La ventaja es que la capacidad de alimentación en la cinta o la plataforma de cribado podría aumentar considerablemente, lo que obviamente incrementaría la capacidad global de la máquina. Además, también mejorarán la precisión y la recuperación.
“Llevamos unos dos años probando este sistema y estamos viendo una gran diferencia al utilizar el módulo de IA,” afirma Romero-Lage.
Romero-Lage dice que se emociona cuando piensa en cómo Tomra Mining ayudará a minimizar el impacto de la minería en el futuro. Ve millones y millones de toneladas de residuos en la actualidad que pueden reducirse entre un 30% y un 50%. “No es sólo el dinero que las minas van a ahorrar, sino el hecho de que pueden estar orgullosas de estar haciendo algo para minimizar el impacto en el medio ambiente,” dijo.
Sistemas Avanzados de Cribado
Cuando se trata de cribas, Weir Minerals suministra algunas de las cribas más grandes para aplicaciones mineras. La empresa ha presentado recientemente la criba Enduron Elite, una criba de banana de doble piso disponible en varios tamaños, el mayor de los cuales pesa cerca de 50 toneladas métricas ™ con un piso de 4,3 x 9,7 m.
“Estas son algunas de las cribas más grandes del mercado, ideales para grandes explotaciones mineras de roca dura,” dijo Corné Kleyn, director global de productos de cribas vibratorias de Weir. “Hemos pasado años diseñando y desarrollando estas máquinas de alto rendimiento para aplicaciones altamente abrasivas para llenar un vacío importante en el mercado.”
Las cribas Enduron Elite están accionadas por excitadores ETX. “Hemos desarrollado tres nuevos modelos, la ETX150, la ETX200 y la ETX250, y lo realmente significativo es que somos capaces de accionar estas enormes cribas con sólo dos excitadores,” dijo Kleyn. “No hay ninguna otra máquina en el mercado que pueda hacer eso. Otras máquinas de tamaño comparable necesitan tres excitadores. Es una ventaja real en términos de eficacia, reducción del consumo de energía y simplificación de los requisitos de mantención.”
La plataforma Obtain usa IA para caracterizar de mejor manera la mineralización. Ha sido realmente útil con grupos de rocas. (Imagen: Tomra Mining)
Estas cribas han sido desarrolladas para ser alimentadas por el HPGR Enduron de Weir. Weir se ha propuesto transformar el diagrama de flujo tradicional, sustituyendo los molinos de tambor por HPGR y molinos verticales agitados, lo que, según la empresa, podría reducir el consumo de energía en un 40%. La criba Enduron Elite desempeñaría un papel vital en este diagrama de flujo. También podrían utilizarse en aplicaciones de cribado terciario y secundario, así como para deslimar finos de mineral de hierro.
Las cribas Enduron Elite vienen equipadas con paneles de poliuretano, que permiten a la máquina alcanzar el tamaño de corte requerido. También hay disponibles paneles de caucho, en función de la aplicación.
Las cribas, en cualquier aplicación minera, están sometidas a niveles muy altos de tensión, por lo que es esencial contar con procedimientos de mantenimiento buenos y rigurosos para garantizar que funcionen eficazmente durante toda su vida útil, explicó Kleyn. “En lo que respecta al mantenimiento, es muy importante inspeccionar y supervisar continuamente los revestimientos,” afirma Kleyn. “Cuando la goma se desgasta y el material entra en contacto directo con el acero, la probabilidad de fallo de la criba aumenta considerablemente. En pocas palabras, si a la fatiga se añaden el desgaste y la corrosión, es probable que surjan problemas. Por eso es vital que la protección contra el desgaste permanezca intacta.”
El otro aspecto importante que hay que vigilar es el estado de los excitadores y los rodamientos. Los excitadores de las pantallas Enduron Elite son enormes, por lo que es muy importante controlar la temperatura de los cojinetes y cambiar el aceite con regularidad, explica Kleyn. Los procedimientos de mantenimiento deben incluir asegurarse de que los resortes permanecen limpios y libres de residuos.
“Nuestras pantallas también se pueden habilitar digitalmente, lo que proporciona al operador una mayor visibilidad de la salud y el rendimiento del equipo, además de brindar la oportunidad de optimizar el proceso,” dijo Kleyn. “Weir Digital supervisa la salud de los rodamientos, la temperatura, las vibraciones, la aceleración, el ángulo de lanzamiento y la salud general de la pantalla.”
Las inspecciones diarias, en las que el operador simplemente camina alrededor de la máquina y comprueba si hay signos de grietas, ruidos procedentes de las cajas de engranajes y cualquier sonido de traqueteo que pueda indicar fallos en los miembros estructurales, contribuyen en gran medida a garantizar que la criba funcione de forma segura y eficaz. La inspección visual también debe tener en cuenta el material de la criba, que, dependiendo de la aplicación, deberá sustituirse cada tres o cuatro semanas o cada dos meses. Cualquier material dañado debe sustituirse inmediatamente, ya que reduce la eficacia del cribado y puede hacer que pase material de gran tamaño al flujo de producto.
“Weir ha reunido a un equipo con más de 80 años de experiencia colectiva en el diseño de pantallas, y han desarrollado esta nueva gama de pantallas Enduron Elite,” dijo Kleyn. “Estamos realmente entusiasmados con la llegada de este producto al mercado.”
El equipo de cribas de Weir también cuenta con el apoyo de Weir Technology Hubs (WTH), que les permite probar el material y seleccionar la máquina más adecuada basándose en datos de pruebas reales. En esencia, colaboran con las empresas mineras en el desarrollo de diagramas de flujo. Con sede en Venlo, Países Bajos, el WTH incluye un HPGR y dos molinos verticales agitados STM, lo que permite a Weir proporcionar pruebas de concepto tanto para proyectos nuevos como para proyectos abandonados que buscan explorar la viabilidad de implementar ese diagrama de flujo transformador.
Las máquinas cribadoras Two-Mass de GK sensibles a la carga. (Foto: General Kinematics)
Kleyn explicó que Weir cuenta con una amplia red de servicio y asistencia, distribuida en 70 países y situada estratégicamente en las principales regiones mineras. “Esto nos permite estar cerca de nuestros clientes, no sólo geográficamente, sino también en cuanto a las relaciones que mantenemos con ellos. Trabajamos con ellos para entender sus retos y desarrollar y aplicar soluciones que optimicen sus equipos y procesos.”
GK Amplía Sus Instalaciones
General Kinematics (GK) ofrece una amplia gama de productos para la manipulación de materiales, incluidas cribas de fuerza bruta y de dos masas. La empresa ha informado recientemente de que sus clientes están viendo cómo el rendimiento se multiplica hasta por dos con sus cribas STM de dos masas, al tiempo que ocupan el mismo espacio y consumen dos tercios menos de energía.
Las cribas STM de dos masas se basan en un diseño de frecuencia natural. La empresa explica que son sensibles a la carga y capaces de tiempos de retención de material más largos para trabajar más el material, lo que significa que se puede conseguir más cribado en el mismo espacio que con una máquina de fuerza bruta. GK también afirma que los motores vibratorios dobles incorporados eliminan correas, ejes y cojinetes. El diseño modular de la máquina utiliza un estriado central para aumentar significativamente la integridad estructural y permite un fácil montaje y desmontaje para un transporte e instalación rápidos.
Durante el mes de octubre, GK celebró la finalización de una ampliación de 42.000 pies cuadrados de su espacio de fabricación principal. La nueva zona incluye techos altos para grúas de 80 toneladas y espacio adicional para fabricar equipos de gran tamaño. Con la nueva ampliación, las instalaciones de GK en Crystal Lake, Illinois (EE.UU.), ocupan ahora 262.000 pies cuadrados.
Tras varios años de crecimiento, que incluye la adquisición de tres empresas (Cyrus Vibrating Equipment, Tuffman Equipment y Foundry Equipment Co.) y el lanzamiento de una marca centrada en los sistemas, GK afirmó que sigue creciendo y mejorando el apoyo a los mercados a los que sirve. La empresa informó de un aumento significativo de la demanda de los servicios integrados prestados por GK Systems y los equipos OEM de GK en los sectores de la fundición, el reciclaje, la minería y los áridos.
La criba separadora HD de Superior se encarga de manejar una alimentación de 18 pulg. (Foto: Superior Industries)
Separando Tamaños de Molienda de Gran Tamaño
Superior Industries ha añadido recientemente otro avance a su gama de Cribas Horizontales Guardian con un nuevo modelo separador para trabajo pesado. La nueva criba de separación HD tiene un tamaño máximo de alimentación de 457 mm (18 pulgadas). Esto supera a su predecesora de servicio medio, que alcanza un máximo de 14 pulgadas (355 mm).
La criba HD está equipada con una cubierta superior perforada, o placa perforada, fabricada en acero de 3/4 pulg. resistente a la abrasión. Una ligera pendiente facilita el movimiento del material de alimentación para un cribado eficaz.
Superior fabrica más de una docena de modelos de su serie de Cribas Horizontales Guardian en Columbus, Nebraska. Las cribas horizontales están disponibles en configuraciones de dos, tres o cuatro niveles y dimensiones de 5 x 16 pies a 8 x 20 pies.
