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Bombas de lodos para relaves: ¿Cómo garantizar la seguridad y la eficiencia?

El transporte de relaves, como etapa final del proceso de producción minera, desempeña un papel crucial en el transporte seguro de residuos a las piscinas de relaves o a los sistemas de relleno. Debido a la alta dureza, el fuerte impacto, la alta concentración y la fuerte abrasividad de las partículas de relaves, incluso la más mínima negligencia puede provocar el bloqueo de tuberías, el desgaste de las bombas, la parada del sistema o incluso accidentes que afecten a la seguridad. Por lo tanto, garantizar la alta eficiencia y seguridad de las bombas de lodos en los sistemas de transporte de relaves es un aspecto fundamental en el que todo ingeniero de minas y unidad de diseño debe centrarse.

I. Desafíos de las Operaciones de Transporte de Relaves

Los relaves presentan las siguientes características típicas:

Alta concentración de sólidos (30-70%)

Alta dureza de partículas (cuarzo, mineral de hierro, relaves de granito, etc.)

Tamaño de partícula irregular (amplio rango D50)

Corrosividad o composición química complejas

Larga distancia de transporte y gran caída

Estas características determinan que el transporte de relaves no sea un transporte convencional de lodos; se deben seleccionar bombas de lodos especializadas y de alta resistencia.

II. Selección Correcta de Bombas de Lodos de Relaves

1. Selección del Tipo de Bomba

Los tipos de bomba adecuados para diferentes condiciones de operación son los siguientes:

✔ Bomba de Lodos Horizontal

El método de transporte de relaves más común, adecuado para:

Alto caudal

Altura de elevación media a alta

Transporte a larga distancia

Características: Diseño de cuerpo de bomba de paredes gruesas, amplio canal de flujo, resistente a obstrucciones, puede equiparse con aleación de alto cromo o revestimiento de caucho.

✔ Bomba de lodos vertical

Usada para:

Estanques de relaves

Estanques de sedimentación

Fosas de retorno de agua

Características: No requiere cebado, no se obstruye fácilmente, apta para el manejo de sedimentos.

✔ Estación de bombeo de refuerzo

Adecuada para transporte a largas distancias, como tuberías de relaves de varios kilómetros a decenas de kilómetros.

III. La elección del material adecuado aumenta la vida útil de 2 a 6 veces

Los relaves son extremadamente abrasivos; elegir el material adecuado es clave para garantizar la seguridad y la eficiencia.

1. Aleación de alto cromo (A05 / A49)

Características: Alta dureza (HRC 56-65)

Excelente resistencia a la abrasión

Apto para relaves de partículas grandes y alto impacto

Aplicable a: Entornos altamente abrasivos, como relaves de mineral de hierro, cobre y oro

2. Revestimiento de caucho

Características: Excelente resistencia a la corrosión

Apto para relaves de partículas finas

No apto para partículas grandes o afiladas

Aplicable a: Relaves de oro, relaves de flotación y relaves de partículas finas

3. Poliuretano (PU)

Características: Alta tenacidad

Resistente al impacto de diámetro medio

Más resistente a la abrasión que el caucho, pero no tan resistente como la aleación de alto cromo

Aplicable a: Relaves de diámetro medio en condiciones moderadamente abrasivas

IV. Parámetros clave para garantizar una operación segura

1. Mantener un caudal suficiente en la tubería

El transporte de relaves es más vulnerable a la sedimentación en la tubería.

Caudal recomendado: 1,8–3,5 m/s

Por debajo de este valor: Deposición → Obstrucción

Por encima de este valor: Mayor desgaste

2. Una carga estable es esencial

Una carga insuficiente provocará:

Transporte discontinuo

Fluctuaciones de presión en la tubería

Mayor riesgo de deposición de relaves

Si es necesario, utilice una estación de bombeo multietapa para proporcionar una presión estable.

3. Optimización de la eficiencia del sistema

Los factores que afectan la eficiencia incluyen:

Desgaste del impulsor

Vibración y excentricidad de la bomba

¿Es razonable la disposición de la tubería?

¿Es anormal la carga del motor? Mantener la eficiencia = Reducir el consumo de energía + Reducir el desgaste

V. Estrategias de confiabilidad para el transporte de relaves

1. Monitoreo de las condiciones operativas

Los parámetros de monitoreo incluyen:

Concentración (%)

Tamaño de partícula (D50)

Caudal y volumen de flujo

Cambios de presión

Corriente del motor

Detección oportuna de sedimentación, bloqueos y desgaste anormal.

2. Diseño de tuberías para evitar callejones sin salida

Las tuberías ilegibles aumentarán significativamente la probabilidad de bloqueo.

Evitar: Curvas cerradas, reducciones repentinas de diámetro, tramos horizontales largos sin pendiente y zonas de baja acumulación de lodos.

3. El sistema de sellado del eje debe ser confiable. Condiciones operativas comunes para relaves:

✔ Impulsor auxiliar + sello de empaque (alta abrasión)

✔ Sello mecánico (altos requisitos, escenarios sin fugas)

Utilizar un sistema de lavado con agua limpia cuando sea necesario.

4. Establecer una estrategia de repuestos y un ciclo de mantenimiento. Repuestos recomendados:

Impulsor

Volumen

Placa de protección delantera/trasera

Camisa del eje

Componentes de sellado. El mantenimiento preventivo puede evitar riesgos de seguridad causados por paradas repentinas.

VI. Conclusión: La seguridad y la eficiencia deben ser sistemáticas. Para lograr una alta eficiencia y confiabilidad en los sistemas de transporte de relaves, no basta con centrarse únicamente en la bomba; es necesario un diseño sistemático que tenga en cuenta las siguientes cuatro dimensiones:

Selección correcta de la bomba

Adecuación de materiales y niveles de abrasión

Caudal/altura estable en la tubería

Sistema estricto de monitoreo y mantenimiento in situ. Solo cuando el equipo, la tubería, los materiales y la operación y el mantenimiento trabajan en conjunto, el transporte de relaves puede lograr una verdadera seguridad, estabilidad y eficiencia.