Teoria de Espesadorees

ESPESADORES DE RELAVES

Espesadores, son equipos que tienen como objetivos sacar dos productos, por el under obtener una pulpa con mayor sólido que la alimentación y recuperar agua de calidad, la que retorna al proceso.

No existe diferencia entre espesadores convencionales de relaves y de concentrado, solo en tamaño del equipo de acuerdo a las toneladas de alimentación. Para Minera Esperanza los espesadores de relaves estan diseñados para obtener por el under de mayor a 67% sólido, mientras que en los espesadores convencionales es entre 50 a 57% sólido. Con una alimentación entre 30 a 37% sólido a cualquier espesador.

Características espesadores de relaves.

1.- Espesadores de 60 metros de diámetro. Confeccionado por FLSmidth con un diseño de 6500 kNm de torque

2.- La pared externa es de 5 metros, es mucho mas alta que los espesadores convencionales, por ser un equipo es de alta densidad, (si fuese un espesador en pasta, esta pared debiera ser mucho mas alta).

3.- Desde el puente hasta la loza inferior del espesador incluyendo el cono son de 11 metros.

4.- Dos bombas en el túnel, una en operación normal y otra en stand-by, solo existe un variador de frecuencia, es decir no pueden operar dos bombas a la vez.

5.- La rastra puede subir 20”, recorrido máximo. Cuenta con dos rastras largas que llegan hasta la pared del equipo y dos rastras mas cortas. Cada una de ellas tienen una serie de paletas posicionada con un cierto Angulo para mover la carga hacia el centro del espesador.

6.- En el puente posee dos sistemas hidráulicos cada uno con su bomba hidráulica, el principal es para mover o hacer girar la rastra, mientras que el segundo sistema hidráulico es para hacer subir la rastra.

Instrumentación de los espesadores.Puente;

1.- Medición de torque, en sala y en terreno esta indicada en porcentaje. Esta variable mide el esfuerzo que hace la rastra al moverse, ejemplo; si se esta acumulando carga al interior del espesador es porque esta subiendo el nivel de cama de pulpa en su interior, esto hace que las rastras tengan que mover mas masa, por lo tanto hace un mayor esfuerzo aumentando el torque. Operación normal el torque varia entre 30 a 47%, pero puede llegar hasta 50%, sobre el 55% la rastra sube. Cuando el torque llega hasta 82% de torque la rastra se detiene. Cuando la rastra realiza un giro completo (20 minutos) y registra un torque permanente bajo 40% de torque, la rastra baja 6 segundos, realizara esta ultima maniobra hasta que llegue a su altura mínima.

2.- Medición de altura de rastra, en terreno esta en milímetro, mientras que en sala de control esta en porcentaje. Esta variable mide la altura que esta posicionada la rastra en el momento. Esto ocurre cuando el torque supera el 50% torque y subirá la rastra hasta que el torque baje del 55%. En condiciones operacionales normales, la altura de rastra se opera en su nivel mas bajo.

Los puntos anteriores 1 y 2, son sistemas de seguridad y protección del equipo.

RASTRA

PUENTE

PARED EXTERNA CON UNA CANALETA SUPERIOR PARA

RECUPERAR AGUA

3.- Smart dive, equipo ubicado en el puente unos metros antes de llegar al centro del espesador, funciona ingresando un censor al interior del espesador después que pasó una de las rastras para evitar enredarse con ella. Mide variables como, nivel de aguas claras, esta es la mas importante y debe estar entre 2.5 a 3 metros, menor a 2.5 metros, se debe actuar porque indica una posibilidad de perdida de la calidad del agua que recupera el espesador, también mide nivel de cama o sólido depositado en el fondo del espesador, interfase pulpa agua al interior del espesador. (este equipo esta en sala indicando todas las variables mencionadas, para cada espesador.).

4.- Sonar, instrumento que mide la calidad del agua es decir, mide los miligramos de sólidos en el agua recuperada del espesador, en sala control esta indicado en porcentaje, el 100% indica que el agua esta limpia y en buenas condiciones a medida que baja el porcentaje es porque el agua esta perdiendo calidad.).

5.- Censor de presión de cama, este instrumento esta ubicado al interior de la columna, esta columna cilíndrica se encuentra en el centro del espesador, se puede hacer ingreso desde el puente y se puede llegar hasta el fondo del espesador donde se puede encontrar este instrumento, y que esta a la altura donde empieza el cono inferior del equipo. Mide la presión que ejerce la pulpa en el cono, mientras mas carga se acumule al interior del espesador, la presión aumenta, su rango de operación varia entre 125 a 135 kpa.

COLUMNA CENTRAL QUE PUEDE INGRESAR A SU

INTERIOR HASTA EL FONDO DEL ESPESADOR.

CENSOR DE PRESIÓN DE

CAMA

UBICACIÓN DEL SMART DIVE

PANEL DE CONTROL ESPESADOR, TORQUE Y POSICION DE ALTURA

RASTRA

Interior o túnel espesador.

1.- Del cono del espesador existen 4 salidas de descarga, dos salidas intercaladas alimentan una bomba, en cada salida hay dos válvulas, la primera desde el cono a la bomba, es manual y la segunda es hidráulica comandada desde sala control. La bomba descarga en una sola línea, las dos bombas descargan hacia el estanque de traspaso, pero solo una de ellas puede recircular.

2.- Cada línea tiene censores de presión antes y después de la bomba, que miden la presión de succión o el peso de la carga desde el cono, esta no supera los 300 kpa, y la presión de descarga lo mismo, en caso que la presión de succión es cero, es porque no esta llegando carga a la bomba para impulsar y si la presión de salida aumenta o sobrepasa los 300kpa, es porque esta embancada la salida de la bomba.

3.- En cada línea de descarga de la bomba hay un densímetro que mide el sólido que esta descargando el espesador. Sólido operacional sobre el 67%.

4.- En cada línea de descarga hay un flujómetro, dependerá de la velocidad y necesidad de evacuar el espesador, por lo general las bombas descargan 2500 m.cu, pueden llegar un poco mas dependiendo de l sólido en la línea.

5.- Todo el circuito de líneas al interior del túnel, hay una serie de válvulas, que incluso las descargas de ambas bombas se comunican, en caso de querer ocupar la línea de descarga de la bomba que se tiene fuera de servicio. Todas las válvulas son hidráulicas, en el túnel hay una caja donde hay dos bombas hidráulicas, solo funciona una siempre, que impulsa aceite a la válvula que se requiere abrir o cerrar, esta unidad hidráulica puede funcionar en secuencia automática, es decir solo se necesita ejecutar la maniobra con la válvula, como también en forma manual, aquí se requiere poner en servicio cualquiera de las bombas hidráulicas y luego realizar la acción con la válvula, y finalmente apagar la bomba. Importante, si se deja mucho tiempo en funcionamiento la bomba hidráulica mas de dos hora, en esta unidad sube la temperatura, cuando alcance los 80ºC, la unidad cae y no se podrá utilizar hasta que la temperatura baje.

6.- Cada bomba cuenta con agua de sello, donde hay instrumentos de presión y flujo, si una de estas variables no existe la bomba no parte. El flujo de operación del agua sello es de 15 m.cu mínimo es de 6 m.cu y la presión minima es de 550 kpa. La válvula que alimenta con agua de sello a la bomba también es hidráulica.Importante, si la bomba que se requiere poner en servicio no da condición o no parte, hay que fijarse en que los dos ventiladores estén servicio, estos están ubicados en la parte superior de la pantalla de la sala control túnel espesador.

OPERACIÓN DE LOS ESPESADORES.

1.- Dependerá del tonelaje de alimentación SAG para determinar cuantos espesadores alimentar.

1.- Con un tonelaje a SAG menor a 1800 ton un solo espesador. 2.- Con sobre 1800 ton al SAG dos espesadores, hasta 3000 ton.3.- Sobre 3000 ton los tres espesadores.

2.- Si se alimentará un espesador que estaba fuera de servicio, media hora antes se debe dosificar floculante unos 10 m.cu, cuando reciba carga se deberá ajustar la dosificación de acuerdo al tonelaje.

3.- Se deberá abrir los dardos correspondientes al espesado a usar.

4.- Ya alimentado el espesador descargarlo cada media hora por unos 5 minutos, fijándose en el sólido. Con una velocidad de 60% o menos si se puede en la velocidad de la bomba.

5.- Si el sólido en una descarga lega a 63%, se deberá descargar cada 15 minutos cuidando del torque y nivel de aguas claras y la descarga deberá ser

6.- Obteniendo un sólido constante en el tiempo mientras se descarga, se deberá mantener hasta que el sólido baje, caso contrario mantener la descarga con baja velocidad, controlando nivel de aguas claras no sea menor 2.5 metros y el torque no supere los 40%.

BOMBA DE DESCARGA

DENSIMETRO

VENTILADORES BOMBA

SMART DIVE

UNIDAD HIDRÁULICA

PRESION Y FLUJO DE AGUA SELLO

FLUJOMETRO

INPUTS

Tonelaje SAG tph 2000

GE ton/m3 2,65

Concentración Madre gr/lt 2,50Concentración Diluida gr/lt 0,30Dosis gr/ton 15,00

Caso 3 espesadores operando

TK1 TK2 TK3% distribución % 27% 40% 33%MS ton/hora 540,00 800,00 660,00 PS % 66,40 66,40 66,40

QP m3/hora 477,0 706,7 583,0Flujo floculante 3,2 4,8 4,0Agua dilicion floculante 27,0 40,0 33,0

Caso TK2 y TK3 operando


QP m3/hora 0,0 1.060,1 706,7Flujo floculante 0,0 7,2 4,8Agua dilicion floculante 0,0 60,0 40,0



QP m3/hora 653,7 1.113,1 0,0Flujo floculantem3/hora 4,4 7,6 0,0Agua dilicion floculantem3/hora 37,0 63,0 0,0



QP m3/hora 830,4 0,0 936,4Flujo floculantem3/hora 5,6 0,0 6,4Agua dilicion floculantem3/hora 47,0 0,0 53,0

7.- Es importante tener presente que, si se comienza y existe una buena floculación en el espesador, se puede lograr un sólido aceptable pero con tiempo, esto pude pasar hasta dos días o menos, aquí la paciencia es primordial y tratar de no desajustar el espesador.

8.- El control normal de operación del espesador, es manteniendo una descarga adecuada del equipo de acuerdo a una planilla donde se ingresa el tonelaje de molienda y de esta se obtendrá los flujos de descarga de los espesadores involucrados. Figura siguiente.

9.- También se puede usar el sistema experto del espesador, donde se enlaza la bomba de descarga al sistema lógico programado, y el equipo en forma remota descargara de acuerdo a las variables de control, nivel de aguas claras, torque y tonelaje.

10.- Es importante saber que la alimentación a los tres espesador no es homogénea, el espesador Nº2 recibirá mas alimentación que el resto de los equipos ya que la carga proveniente de flotación llega directamente al ducto de alimentación de este espesador, luego el espesador Nº3 recibe la segunda mayor carga y finalmente el espesador Nº1 es que recibe menor flujo, observar la planilla anterior en los % de distribución.

POSIBLES EVENTOS NO DESEADOS DURANTE LA OPERACIÓN.

1.- Condición;.- Si en operación normal el torque del espesador se mantiene entre 40 a 43%, y

en el tiempo se observa que el torque esta alcanzando el 45%.Acción a tomar;

.- Aumentar en dos % la velocidad de la bomba y esperar por lo menos media hora, observar la alimentación al SAG también la dosificación de floculante si una de esta incrementó. Si torque no disminuye, aumentar en un 3% mas la velocidad d la bomba.Importante. Estos espesadores son de respuesta muy lenta, cualquier maniobra no se refleja inmediatamente y dependiendo del movimiento puede responder entre media a unas 4 horas aproximadamente.

Un exceso de floculante también ayuda a incrementar el torque del espesador, es distinto mover una pulpa con una cantidad adecuada de floculante que una pulpa gelatinosa producto del exceso de floculante. En caso que sea este el problema disminuir la dosificación, el tiempo de respuesta no debiera de superar la media hora, para reestablecer el control.

Un aumento excesivo en la velocidad de la bomba, puede provocar una disminución en el sólido de descarga y un aumento del torque en vez de disminuirlo, esto ocurre porque se forma un cono invertido al interior del espesador y con el exceso de velocidad, arrastra rápidamente el alto sólido y posteriormente se descarga un flujo con mayor cantidad de agua, dejando el sólido atrapado por alrededor de este cono invertido impidiendo salir haciendo subir el torque.

SOLIDO DEPOSITADODESCARGA ERRONEA CON MENOS SÓLIDO Y

EXCESO DE AGUA

CONO INVERTIDO

2.- Condición;Torque alto y rastra sube. (también se ha dado el caso que el torque sube superando el 60% y mas con riesgo de detener la rastra producto que esta no sube)

Acción a Tomar:La acción inmediata es cortar la alimentación cerrando los dardos, solicitar bajar tonelaje al molino SAG. Y descargar aumentando el flujo de descarga a 1600 a 1900 m.cu.En caso que sea el riesgo al equipo pueda ser pero en un par de horas mas, se puede proceder cerrar un dardo de alimentación y descargar a 1500 m.cu.

3.- En caso de perder aguas claras.

Acción a Tomar:Verificar la concentración de floculante, si esta muy diluido bajo 2.0 gr/l, aumentar la dosificación de acuerdo a tabla ingresando la nueva dilución. Además hay que solicitar al operador en terreno una medición de floculación, esto último es tomar una muestra en el feedwell con una botella plástica y observar la sedimentación y los flóculos. Y asegurarse que la próxima preparación de floculante sea mayor a 20 gr/l.Si no es floculante, puede ser por la acumulación de carga al interior del espesador y hay que evacuar aumentando en 2 a 3% mas la velocidad de la bomba, si la condición no mejora después de 1.5 horas, aumentar aun mas la velocidad.

Importante; ojala actuar antes que el nivel de aguas claras se pierda completamente, cuando el smart dive, registre un nivel menor a 2.4 metros, se deberá proceder de acuerdo a lo anterior.

4.- Embancamiento en la línea redescarga bomba.

Acción a Tomar:Primero verificar si hay tiempo para sacar el embanque, esto es dependiendo si el torque no esta muy alto o hay suficiente nivel de aguas claras, y darse un tiempo para cambiar la condición antes de tomar una decisión mayor, como cambiarse de línea.Segundo, verificar donde se encuentra el embanque, la bomba es el punto medio, es decir, el embanque es antes de la bomba o después.

.- Si el embanque es antes de la bomba, esto puede ser desde el cono hasta la misma bomba, para esto se puede cerrar las válvulas ubicadas en la descarga del cono y de la bomba, dejar el agua de sello abierta y observar como la presión aumenta sin llegar a los 1000 kpa, y abrir una válvula de descarga del cono, si la presión disminuye, se puede deducir que la línea se desembanco, hacer lo mismo con la otra línea de descarga del cono, esto también puede ser ayudado, ingresando agua al la línea de descarga del cono del espesador, con el agua de lavado.

.- Si el embanque es después de la bomba, se deberá cerrar las válvulas a la salida del cono del espesador y usando la misma maniobra del punto anterior usar la presión del agua de sello para desembancar la línea. Esto puede ser apoyado ingresando agua de lavado en algún punto de la línea con problema.

Importante; si se ingresa agua de lavado como apoyo para el desembanque de alguna línea, se puede aumentar la presión del flujo, poniendo en servicio la bomba de agua lavado. También ayuda para desembancar una línea, abrir un drenaje esperar que salga todo el flujo y posteriormente llenar con agua la línea nuevamente, realizar esta maniobra tantas veces sea necesario.Finalmente, si el desembanque persiste, hay que cambiarse de línea y de bomba. Porque en este caso entran los mecánicos a abrir la línea para desembancarla.

5.- Aumento brusco del torque, superando el 82% y deteniendo rastra.

Acción a Tomar.Cortar inmediatamente la alimentación, y por ningún motivos dejar de descargar, no aumente velocidad incluso se puede bajar la velocidad de la bomba para descargar con mas sólido. Verificar con la tendencia si fue un aumento brusco, en este caso se puede deducir que puede existir un obstáculo en la rastra, se puede dar solo una partida, si la rastra sale de su inercia y gira sin marcar un torque muy alto o normal, mantener en observación la tendencia durante media hora, para poder alimentarlo.Si la rastra no sale y registra un torque elevado en la tendencia no se debe intentar a poner en servicio la rastra nuevamente, en este caso, se deberá llamar a instrumentista y solicitar subir la rastra del espesador al máximo, ya realizada esta acción recién poner en servicio la rastra del espesador, en caso que la rastra no salga de su inercia, avisar a quienes correspondan porque se deberá vaciar el espesador o seguir instrucciones de la supervisión.

Importante, esta situación son poco probables, pero bajo este escenario es por alguna condición mecánica o algo esta obstruyendo el giro de la rastra. No dar mas de una puesta en marcha de la rastra, ya que el esfuerzo para hacerla girar puede dañar las componentes mecánicas y estructurales de la rastra.

6.- Aumento del torque y rastra sube a su nivel máximo.

Acción a Tomar.Cuando se llega a esta condición, es porque el espesador esta embancado y solo queda dejar el equipo y descargarlo o vaciarlo para la liberación de las rastras.

Importante, llegar a esta condición es muy difícil, ya que significa que en varios turnos se descuido del espesador y no se tomo alguna acción para evitar esta situación, en definitiva, embancar un espesador deben pasar por lo menos dos días sin tomar acción alguna para evitarlo.

RESUMEN.

Los puntos mas importante a controlar en un espesador para obtener un buen resultado de sólido de descarga son.

1.- Tener una buena preparación de floculante no menor a 2 gr/l

2.- Adicionar floculante de acuerdo al tonelaje de alimentación al SAG que también dependerá de la cantidad de espesadores a operar. Para evitar la sobre floculación.

3.- Tener el nivel de aguas claras en el interior del espesador no menor a 2.5 metros.

4.- No descargar indiscriminadamente el espesador para evitar el cono invertido al interior del espesador, que lleva a tener bajo sólido y lo mas probable es que te suba el torque en vez de bajar.

BALANCE DE SÓLIDO Y AGUA DEL ESPESADOR DE RELAVES.

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