Filtros de Concentraductos

Ana Flavia Lara

Por Ana Flávia Lara, Ingeniro Sénior

¿Se debe usar un filtro cerámico aguas abajo en los Concentraductos? Esa es la pregunta

Mineroducto es definido como la vía responsable del transporte de pulpas minerales a larga distancia, generalmente, interconectan la planta de beneficio al puerto de embarque. 

En las últimas décadas, varias mineras alrededor del mundo han optado por mineroductos para el transporte de concentrado, pues éstos han mostrado ser más económicos y menos impactantes en la esfera ambiental que el transporte ferroviario.

Para ser transportada mediante mineroducto, la pulpa debe tener una distribución granulométrica constante. Pero en mezclas bifásicas (sólido-líquido), como las pulpas de mineral, las partículas tienden a sedimentar. Para que el transporte sea exitoso, es necesario que el flujo se mantenga en turbulencia y con velocidad de transporte alta lo suficientemente alta, de manera de mantener los sólido en suspensión.

De este modo, las pulpas necesitan poseer partículas finas (en el caso de las pulpas de mineral de hierro – menores a 44 micrones), que alteran la reología de la pulpa. Las partículas finas crean un medio que permite mantener las partículas más gruesas en suspensión. Por lo tanto, para el éxito del transporte la granulometría y el porcentaje de sólidos de las pulpas deben estar bien controlados. 

En la terminal, la pulpa entregada en la estación de recepción del mineroducto pasa por un proceso de filtración antes del destino final. Esa pulpa es adecuada para la filtración ya que posee los parámetros de proceso controlados. Sin embargo, el material necesita tener granulometría más fina para ser transportado, lo que dificulta la operación del filtro.

Los filtros de discos rotativos convencionales, muy utilizados en operaciones mineras, operan bien con material homogéneo. Pero las pulpas removidas, con exceso de material tienden a tapar la pantalla con mayor rapidez, con consecuencias sobre la productividad - reduce la TUF (Tasa Unitaria de Filtrado) y aumenta la humedad de la torta. Una alternativa para mejorar el rendimiento sería el uso de filtro cerámico.

El filtro cerámico tiene la apariencia y principios de funcionamiento similares al filtro rotativo convencional. Pero el medio filtrante, en lugar de ser una malla (como en el filtro convencional) es una placa de material cerámico de estructura microporosa que permite sólo el paso de líquido. Por eso se convierten en una buena opción para materiales con alto contenido de finos.

En el filtro, el material filtrado es succionado por medio de los discos cerámicos, cuando éstos están inmersos en la pulpa, y la torta se forma en la superficie de los discos. A medida que los discos giran, la capilaridad continúa actuando ininterrumpidamente, a través de la superficie del disco hasta que el líquido libre sea removido de los sólidos. La torta se retira del disco de cerámica por un raspador. Pero a lo largo de los ciclos, las placas cerámicas necesitan ser regeneradas para mantener sus funciones de capilaridad. La regeneración debe realizarse cada 8-10 horas de operación continua y se hace a través de un lavado ácido - combinado ácidos nítrico y oxálico.

En cambio, para el control de los parámetros de proceso del mineroducto, normalmente se realiza una dosificación de cal. Además de ser responsable del ajuste del pH de la pulpa, para reducir la tasa de corrosión, ayuda en el proceso de repulpeo, pues deja el material sedimentario “menos” compacto, incluso después de un período largo de reposo. Y el oxalato en presencia de cal, reacciona formando un cristal que precipita en la pulpa y tiende a acelerar el proceso de degeneración de las placas cerámicas.

Se puede tomar algunas medidas para alterar el proceso de formación del precipitado de calcio, de tal forma que minimicen o incluso eliminen el fenómeno:

  • Hacer la limpieza de las tuberías y del filtro con agua corriente antes del lavado ácido. Solución empleada en la mayoría de los proyectos y que minimiza poco el fenómeno.
  • Hacer las limpiezas ácidas cada 8-10 horas con ácido nítrico y utilizar el ácido oxálico con menor frecuencia . La solución ya adoptada – que minimiza el fenómeno, viene presentando buenos resultados.
  • Utilizar solamente ácido sulfúrico (en lugar de ácido nítrico / oxálico), que cumple las dos funciones y no contiene carbonato ni oxalato en su composición, solución propuesta en conjunto con una de las proveedoras de filtro, y aún no está implantada.

De acuerdo a lo expuesto anteriormente, la duda entre utilizar o no el filtro cerámico aguas abajo del mineroducto puede ser respondido:

En general, sin entrar en las particularidades de cada caso (al final en la minería, cada yacimiento es un nuevo desafío), el filtro cerámico se presenta como una solución para ser instalada aguas abajo de los concentraductos, siempre que se implemente una solución que minimice la formación de precipitado de calcio y que al mismo tiempo asegure la integridad de la tubería del mineral, en caso de paradas y retardando el proceso corrosivo.

Para más detalles sobre nuestras soluciones de separación sólido/líquido, busque a Ana Flávia Lara, del 18 al 21 de septiembre, stand H2 y L1 en la Exposibram, Belo Horizonte, Brazil.