Netzsch: una bomba lobular rotativa robusta y de bajo desgaste extrae con éxito lodos con alto contenido de sólidos

NETZSCH recomendó una bomba lobular rotativa TORNADO T1 para bombear el lodo del tanque. (Fuente de la imagen: NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH)

En cambio, los expertos de NETZSCH Pumpen und Systeme GmbH recomendaron una bomba lobular rotativa NETZSCH TORNADO T1 para bombear el lodo del tanque. Esta bomba autocebante utiliza el principio de desplazamiento positivo: dos rotores entrelazados transportan continuamente el medio desde el lado de admisión hasta el lado de entrega. La fuerte capacidad de succión permite que la bomba funcione con un alto caudal y maneje un alto contenido de sólidos, mientras que un motorreductor de baja velocidad reduce el nivel de desgaste. Un sello mecánico doble y un lóbulo giratorio de caucho de nitrilo minimizan el riesgo de daños por abrasión. El TORNADO T1 de tamaño XLB- 3/2 se instaló en un carro móvil y se colocó cerca del tanque en marzo de 2021. El personal pudo mover la manguera libremente dentro del tanque y el sedimento se pudo eliminar sin ningún problema.

En los yacimientos de la costa sur de Perú, a unos 530 km de la capital Lima, la empresa minera Shougang Hierro Perú SA extrae mineral de hierro y lo procesa en diferentes productos. Además de un tajo abierto de alrededor de 150 km², el complejo comprende un área de procesamiento en la localidad de San Nicolás con una planta de chancado que reduce el mineral en un 95 por ciento, así como una planta de separación magnética, una planta de filtrado y una planta peletizadora. . La planta de separación además tritura y concentra el mineral con ciclones, separación magnética y flotación. Este proceso separa el mineral estéril del mineral de hierro, que luego se divide en dos tipos de productos diferentes: un concentrado de hierro de alta ley para la sinterización y otro que se envía a la planta de peletización después de un proceso de filtración.

Reutilización de aguas de proceso afectadas por alto contenido de lodos Se requiere agua para muchos de los pasos de trabajo de la mina. Proviene de un tanque de proceso de 70 x 18 x 8,35 m (largo x ancho x alto) que se alimenta con el medio de los espesadores de concentrado y relaves. Además del agua, en el tanque también se acumula lodo con depósitos de magnesio y hierro. El líquido rico en sólidos se bombea en el tanque para luego ser utilizado en diferentes procesos y ubicaciones, como en la planta de imanes. "Se usa un floculante para recuperar el lodo del flujo inferior", explica Monica Mitterstein, Gerente Global de Minería y Explosivos en NETZSCH. "El agua que sale del rebosadero arrastra sólidos que se han acumulado en el tanque a lo largo de muchos años". Sin embargo, el agua tiene que estar lo más limpia posible para ser reutilizada en otros procesos.

Debido a años de acumulación de sólidos, hay demasiadas partículas gruesas en el agua que impiden su uso en los procesos posteriores. Esto hizo que bombear el fluido fuera tan difícil", continúa Mitterstein.

El propietario de la mina inicialmente decidió resolver el problema deteniendo la planta. Se drenó el agua del tanque y los empleados intentaron quitar la capa de lodo, que ya tenía hasta 5 m de espesor, con palas. "Sin embargo, este procedimiento resultó ser muy insatisfactorio porque la suspensión se había comprimido extremadamente y tuvimos que volver a introducir agua para despegarla de las superficies", explica Mitterstein. “Cuando los depósitos no habían sido retirados después de cuatro días, los encargados decidieron aplicar un método diferente”. Ahora estaban considerando la opción de usar una bomba sumergible con un agitador para eliminar el lodo durante la operación en curso sin tener que detener las plantas y drenar el agua nuevamente.

La bomba sumergible no es una solución óptima Para adquirir la bomba requerida, el propietario de la mina se puso en contacto con NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH, pero los expertos desaconsejaron una bomba sumergible: "Los clientes a menudo consideran que una bomba sumergible es la solución adecuada para ellos. Sin embargo, en este caso, una unidad de este tipo sería han tenido que ser muy grandes para lograr el caudal requerido", explica Mitterstein. Además, las bombas centrífugas suelen funcionar a 3500, 1800 o 1200 rpm; la alta velocidad y el mayor contenido de sólidos habrían causado daños en las piezas internas de la bomba muy rápidamente. "Si la velocidad debe reducirse aún más, por ejemplo, a un motor de 8 polos con 950 rpm, entonces estas bombas deben ser aún más grandes para mantener el caudal. Y el motor también gana en tamaño", continúa Mitterstein. Debido a que las bombas sumergibles tienen que estar hechas de acero inoxidable, la empresa minera peruana se habría enfrentado a costos de compra muy altos por esta bomba.

Además de todo esto, este tipo de bomba agitadora solicitada por el propietario de la mina normalmente solo está diseñada para un contenido de sólidos de hasta el 50 por ciento. Sin embargo, el contenido de sólidos en la aplicación en Perú es del 60 al 70 por ciento, lo que habría dificultado la operación, incluyendo fallas frecuentes.

TORNADO T1 mucho más adecuado para agua con un alto contenido de sólidos Después de un análisis detallado del problema y del líquido a bombear, NETZSCH sugirió utilizar una bomba TORNADO T1 de tamaño XLB-3/2, que ofrece una serie de ventajas sobre la bomba sumergible seleccionada originalmente. El beneficio clave es que este modelo es una bomba de desplazamiento autocebante que puede asegurar un bombeo continuo debido a su diseño: dos rotores sincronizados dentro de la bomba se entrelazan, generando una presión negativa en el lado de entrada que continuamente jala el medio hacia los lóbulos rotativos, lo que luego transportarlo al lado de entrega. Esta poderosa succión negativa permite que TORNADO T1 bombee casi cualquier tipo de medio. Esto se aplica a sustancias de baja y alta viscosidad, así como a sustancias tixotrópicas o dilatantes, medios lubricantes, no lubricantes, sensibles al cizallamiento o abrasivos. "Por lo tanto, es ideal para el agua de proceso en la mina en Perú y puede bombear el medio a un alto caudal a pesar del alto contenido de sólidos de hasta el 70 por ciento", dice Mitterstein.

El material y el diseño del T1 siempre se adaptan a los requisitos especiales del medio designado. Para materiales viscosos, abrasivos y que contengan sólidos, NETZSCH ofrece diferentes lóbulos rotativos con geometrías adecuadas en cada caso. Los materiales adaptados al medio aumentan adicionalmente la durabilidad de los lóbulos rotativos así como su vida útil. Los rotores helicoidales de tres lóbulos hechos de nitrilo se utilizan para la aplicación en Perú para minimizar el riesgo de daños por abrasión. Además, se instalan sellos mecánicos de doble cartucho que no son sensibles a los sólidos del medio. El motorreductor de la bomba trabaja a menor velocidad, lo que también provoca un menor desgaste. En general, esto reduce significativamente los costos de mantenimiento de la bomba.

TORNADO T1 bombea con éxito lodo Para facilitar el manejo al personal de la minera, la bomba lobular rotativa se instaló sobre un carro móvil y se equipó con mangueras flexibles. Esto facilita la extracción del purín del tanque a través de las diez aberturas de ventilación en la parte superior del tanque, así como a través de las esquinas. El funcionamiento y la capacidad de la bomba se verificaron en el sitio en abril de 2021: "Para esta primera prueba, el cliente usó una manguera de seis pulgadas para la entrada y la entrega. Sin embargo, adjuntó una lanza de metal de 1,5 m de largo al final de la entrada. manguera que hizo que la manguera fuera más difícil de manejar", explica Mitterstein. "La bomba se puso en marcha y tardó unos 7 minutos en transportar el agua a los agitadores".

Mientras bombeaba el agua con los sólidos, la bomba mantuvo el caudal requerido. El contenido de sólidos fue del 20 por ciento en promedio, con picos del 30 por ciento.

Para la segunda prueba, se reemplazó la manguera de admisión con un modelo de 4 pulgadas y se utilizó una lanza más pequeña. Otra manguera suministró agua con una presión de 6 bar para aflojar el lodo que se había asentado por completo. Con la nueva manguera y el manejo mejorado de la lanza más pequeña, fue posible eliminar el volumen mínimo requerido de sólidos. "Después de la exitosa segunda prueba, la bomba ahora funciona sin problemas", dice Mitterstein. "La manguera se puede mover a través del tanque extrayendo fácilmente los sólidos. El TORNADO XLB-3/2 proporciona continuamente el caudal requerido sin pérdida de presión". Luego de estas medidas, el agua de proceso del tanque aún tiene la calidad requerida para ser utilizada en el procesamiento del mineral sin problemas.

Fuente: NETZSCH Pumps & Systems GmbH