Decanter Centrifuge vs Belt Press vs Filter Press: ¿Cuál es el mejor para el manejo de relaves?

Todas las operaciones mineras y de agregados con una planta de procesamiento húmedo producirán un flujo de desechos. Esta corriente de desechos consiste en relaves: el agua del proceso y los sólidos finos, la arcilla y otros materiales nocivos eliminados durante el proceso de lavado. Tradicionalmente, estos relaves se envían a un estanque o laguna de sedimentación para separar los sólidos del líquido en la corriente de desechos.

Sin embargo, los estanques de sedimentación pueden consumir mucho tiempo y ser costosos de mantener, ocupan un espacio de tierra valioso y/o cubren las reservas explotables. No son el mejor método para el manejo de relaves, especialmente cuando hay opciones de deshidratación mecánica disponibles.

El equipo de deshidratación mecánica mejora el manejo de relaves al separar los sólidos del líquido para producir un producto sólido que es adecuado para el manejo mecánico. Como beneficio adicional, el agua recuperada se puede reutilizar en el proceso de lavado, lo que reduce los requisitos de agua dulce para sitios donde el agua es escasa o costosa.

Los tipos de equipos mecánicos de deshidratación para relaves incluyen:

Centrífugas decantadoras

Las centrífugas decantadoras separan los sólidos del líquido en una suspensión por medio de altas fuerzas centrífugas para inducir la sedimentación. La suspensión entra en la centrífuga decantadora a través de un tubo de alimentación en el interior de un transportador de tornillo giratorio que se estrecha en un extremo. Luego, la suspensión se libera en un recipiente que rodea el transportador de tornillo que gira a una velocidad más alta que el transportador.

Las altas fuerzas G hacen que las partículas sólidas en la suspensión sean arrojadas a las paredes del tazón, donde el transportador de tornillo las mueve hacia el extremo de descarga cónico. El extremo cónico del tornillo permite que los sólidos se deshidraten a medida que avanzan hacia la descarga. El agua se mueve libremente al otro extremo de la máquina y se descarga a través de los puertos.

Las centrífugas decantadoras producen una torta sólida que es adecuada para la manipulación mecánica, así como agua de proceso inmediatamente reutilizable. Descargan un material sólido en algún lugar entre el de un espesador y el de un filtro prensa. Las centrífugas decantadoras están totalmente automatizadas y cerradas para un funcionamiento más limpio.

Prensas de banda

Las prensas de banda cuentan con rodillos y bandas para deshidratar el material al pasar la lechada a través de cuatro zonas principales.

La primera zona, la zona de preacondicionamiento, es donde se agregan productos químicos para unir las partículas en la suspensión. La segunda zona, la zona de drenaje por gravedad, permite que el agua libre se drene de la lechada a medida que se mueve a lo largo de una banda inclinada. La tercera zona, la zona de compresión a baja presión, intercala el material entre dos bandas porosas, donde el líquido se exprime y los sólidos se retienen entre las bandas. La cuarta zona, la zona de compresión de alta presión, pasa las bandas por debajo y por encima de una serie de rodillos que disminuyen de diámetro.

El resultado es un material sólido deshidratado que varía en consistencia dependiendo de la concentración de sólidos de la alimentación.

Prensas de filtro

Los filtros prensa proporcionan el más alto nivel de deshidratación mecánica sin el uso de productos químicos. Consisten en una serie de placas empotradas cubiertas con telas filtrantes. Cuando las placas se sujetan hidráulicamente, los rebajes forman cámaras. La suspensión se bombea al filtro prensa y llena las cámaras. El líquido en la suspensión pasa a través de la tela y sale por los tubos de filtrado en la parte inferior de las placas para recolectarse en un canal en la parte inferior del filtro prensa. Los sólidos son capturados en la tela filtrante. Cuando ya no se puede bombear más lodo al filtro prensa, la bomba se detiene y las placas se abren para liberar las tortas sólidas.

Estas tortas sólidas no gotean, son apilables y se pueden manejar fácilmente mediante equipos de carga y/o transporte. Dependiendo del material, puede venderse potencialmente como relleno o revestimiento de estanques. El agua recuperada está inmediatamente disponible para su uso en la planta de lavado aguas arriba.

¿Cuál es el mejor para la gestión de relaves?

Cuando se trata de la gestión de relaves, el mejor equipo para un sitio puede ser diferente al mejor equipo para otro sitio. Las centrífugas decantadoras, las prensas de banda y los filtros prensa son opciones adecuadas para la reducción/eliminación de estanques, por lo que la mejor opción depende de los objetivos de manejo de relaves del sitio.

Lo principal a considerar es el tipo de material que se está deshidratando. Las centrífugas decantadoras funcionan mejor con material que tiene una distribución de tamaño de partículas más grande y se deshidrata más fácilmente. También son ideales para material con bajo contenido de arcilla y son menos sensibles a los cambios de alimentación.

Las prensas de banda se pueden usar para deshidratar una variedad de lodos diferentes en una amplia gama de aplicaciones, pero no funcionan bien con condiciones de alimentación variables.

Los filtros prensa son ideales para deshidratar relaves de plantas de lavado de minerales y agregados, concentrados de minerales y la mayoría de lodos de flujo inferior provenientes de un espesador o clarificador. Sin embargo, el porcentaje de sólidos de alimentación y la distribución del tamaño de las partículas tienen un efecto en la eficiencia general de deshidratación de un filtro prensa.

Algunas cosas adicionales a considerar incluyen el mantenimiento y la operación, así como los costos asociados con esas tareas.

En términos de costos operativos, las centrífugas decantadoras y los filtros prensa están completamente automatizados, mientras que las prensas de banda requieren un operador.

Los filtros prensa no requieren la adición de productos químicos para ayudar en la deshidratación, mientras que las prensas de banda sí lo hacen. Las centrífugas decantadoras pueden beneficiarse del uso de productos químicos, pero eso depende del material que se esté deshidratando.

Las centrífugas decantadoras tienen requisitos de energía más altos que las prensas de banda y los filtros prensa, por lo que los costos eléctricos serán más altos con estas unidades. Las centrífugas decantadoras también tienden a producir más ruido que una prensa de banda o una prensa de filtro.

En términos de costo de capital, las prensas de banda generalmente representan una inversión inicial menor en comparación con las centrífugas y los filtros prensa. Además, los filtros prensa requieren equipo auxiliar, como un tanque de compensación (o de compensación). Según el equipo aguas arriba empleado, es posible que las prensas de banda y las centrífugas no lo hagan. Las prensas de banda y las centrífugas pueden operar de manera continua, por lo que no se requiere un tanque de compensación para alimentar la máquina. El lodo se alimenta continuamente a estas máquinas y descargan sólidos continuamente. Los filtros prensa, por otro lado, operan en un proceso por lotes. Una bomba alimenta la suspensión en la máquina y se detiene cuando las placas se abren para descargar las tortas sólidas. El material de alimentación necesita un lugar para acumularse mientras se abren las placas, de ahí la necesidad de un tanque de compensación.

Los costos de mantenimiento son más altos con las prensas de banda porque los intervalos de mantenimiento son más frecuentes que con las centrífugas y los filtros prensa. Las prensas de banda requieren un lavado frecuente de la banda, y los rodillos y cojinetes son conocidos por requerir un reemplazo frecuente, lo que significa más tiempo de inactividad para realizar el mantenimiento.

En términos de tamaño, las prensas de banda y las centrífugas ocupan menos espacio que los filtros prensa.

Al determinar qué solución es la adecuada para manejar sus relaves, asegúrese de considerar el tipo de material que procesará el equipo, así como la inversión inicial y los costos operativos y de mantenimiento a largo plazo.