Noticias

Jun 16, 2023

Menos desperdicio significa más confiabilidad

El desperdicio de agua a menudo se considera un subproducto no deseado, pero inevitable, de la minería.

El desperdicio de agua a menudo se considera un subproducto no deseado pero inevitable de los procesos mineros. Sin embargo, existe una tecnología moderna de sellado de bombas que puede eliminar virtualmente este desperdicio mientras conserva energía, mejora la confiabilidad de la bomba y logra ahorros operativos a largo plazo..

El agua es uno de los recursos más vitales y cada vez más amenazados de la tierra. Las industrias de todo el mundo entienden y reconocen eso.

Sin embargo, también es uno de los recursos más innecesariamente derrochados en las operaciones mineras. Y si bien la industria ha comenzado a adoptar avances liderados por la eficiencia y la sustentabilidad, como la automatización y la energía renovable, se mantiene firme en lo que respecta a la tecnología de bombas de lodo.

Los fabricantes de bombas especifican habitualmente tres enfoques para sellar las bombas para lodos: empaque mecánico, expulsores (también conocidos como sellos "dinámicos") y sellos mecánicos simples. Todos vienen con limitaciones significativas, que incluyen poca confiabilidad, tiempos medios entre fallas (MTBF) reducidos, requisitos de mantenimiento intensivo y costos operativos más altos.

Estos factores por sí solos deberían dar a los administradores de la mina motivos para reevaluar los métodos de sellado utilizados en las bombas de lodo. Sin embargo, cualquier empresa comprometida con la Norma ISO-14001 de la Organización Internacional de Normalización para sistemas de gestión ambiental y la Norma ISO-50001 para sistemas de gestión de energía debe prestar atención al desperdicio excesivo de agua y al alto consumo de energía que resulta de optar por estos métodos tradicionales de sellado. .

Sellado ineficienteCuando se utilizan para sellar las bombas de proceso en los circuitos de depuración y flotación de una mina, la empaquetadura de prensaestopas, los sellos mecánicos simples y los sellos de expulsor exigen uno de los aspectos más derrochadores del procesamiento de lodos, que es la inyección de agua de lavado de sellos.

En las bombas de empaquetadura es esencial que el empaque se enjuague con agua limpia para mantenerlo fresco y lubricado, mientras que tanto los sellos para lodos simples como los expulsores requieren un suministro de agua de enjuague fría y limpia para inyectar en el proceso a alta presión, manteniendo un fluido estable. película entre las delicadas caras del sello para mantenerlas frías y lubricadas, mientras expulsa la lechada dañina.

El agua de lavado requerida en los tres enfoques de sellado se suministra desde una fuente externa y se inyecta en el proceso a una presión más alta que la presión de la caja de empaquetadura, de acuerdo con el Plan de tuberías 32 del Instituto Americano del Petróleo (API) estándar de la industria. Agua que no La fuga al suelo o al proceso se envía a la presa de relaves. Esto también tiene un efecto sobre el balance hídrico de la planta.

Este enfoque constituye una pérdida de agua limpia que asciende a miles de millones de galones al año en todo el mundo. Una bomba de lodo convencional grande consume normalmente 10 galones estadounidenses (37,8 litros) por minuto, lo que equivale a 5,2 millones de galones estadounidenses (19,6 millones de litros) de agua cada año, una estadística impactante desde cualquier punto de vista.

En un momento en el que se prevé que el suministro mundial de agua no satisfaga la demanda en un 40 % para 20301, se podría decir que eliminar el uso innecesario de este valioso recurso debería ser un elemento central de cualquier programa de sostenibilidad responsable. Sin embargo, el uso excesivo de agua y el mayor consumo de energía que conlleva siguen integrados en los procesos de muchas empresas mineras. Peor aún, es justo decir que a menudo los ingenieros de confiabilidad y la gerencia lo aceptan simplemente como "a la par del curso".

Pero el hecho es que el desperdicio de agua en cualquier escala es una característica totalmente innecesaria de las operaciones de lodo, ya que puede eliminarse casi por completo simplemente empleando sellos mecánicos dobles avanzados y sistemas modernos de apoyo a la gestión del agua.

Mejore la confiabilidadEl tipo de sello seleccionado, el entorno en el que opera y, lo que es más importante, el sistema de soporte del tanque que suministra el agua para maximizar la vida útil del sello, se combinan para brindar la solución al desperdicio excesivo de agua y el uso de energía.

Los sellos mecánicos dobles modernos tienen dos conjuntos de caras, una que sella al fluido del proceso y otra a la atmósfera, con un espacio de barrera entre las dos. Están diseñados para cumplir con los arduos requisitos de las aplicaciones de lodos de servicio pesado, con piezas de metal fortificado que son altamente resistentes a la corrosión y la erosión. Los puertos grandes y los espacios radiales aumentados significan que la lubricación, que es vital para optimizar la vida útil del sello, se mantiene constante y consistente.

Un sistema de tanque de barrera presurizado es fundamental para la sostenibilidad ambiental de esta solución. Emplea un proceso de termosifón que suministra agua fría y limpia al espacio de la barrera entre los sellos dobles a una presión superior a la presión del producto, lo que garantiza una película de fluido uniforme, estable y limpia para mantener las caras del sello frías y lubricadas.

A medida que los sellos mecánicos generan calor, el agua caliente en el espacio de la barrera sube al tanque y se irradia a la atmósfera, lo que permite que el agua más fría y densa vuelva a hundirse para proporcionar una lubricación fría a las caras del sello. Lo que es más importante, el agua de descarga se recicla constantemente, fluye a través de las caras del sello en un circuito continuo y reduce las fugas al mínimo absoluto, aproximadamente una cucharadita al día.

Si bien API Plan 32 no es adecuado para dar servicio a varias bombas de lodos en un 'tren en serie' sin la necesidad de instalar sistemas de bombas especiales, los tanques de barrera presurizados ofrecen clasificaciones de hasta 435 psi (30 bar), lo que los hace ideales para estas aplicaciones. Auto-relleno y auto-presurización, también son casi libres de mantenimiento.

Cuando no haya suministro de agua de planta disponible para rellenar los sistemas de tanques, o el suministro tenga una presión inadecuada, se pueden seleccionar unidades de suministro de fluido para suministrar el fluido de barrera a las caras del sello. Estos tienen los beneficios adicionales de poder suministrar una mezcla de agua/glicol o aceite para brindar protección contra congelamiento en climas extremadamente fríos.

Amplios beneficios Una mina de carbón en Polonia sintió los beneficios de actualizar a soluciones de sellado y sistemas de soporte modernos al usar una bomba de lodo para suministrar lodo de carbón a 9 bar (135 psi) al filtro prensa. El empaque enjuagado resultó en una gran dilución del producto, lo que resultó en un aumento considerable de los tiempos y costos de filtración. La bomba se selló con un sello mecánico doble diseñado para cumplir con los arduos requisitos del proceso.

El sistema de tanque de sellado de apoyo redujo las fugas y la dilución del producto a prácticamente cero. El retorno de la inversión fue rápido y los ahorros a largo plazo. Los beneficios en términos de conservación del agua han sido igualmente duraderos y la reputación de la empresa ha mejorado.

La industria minera debe enfrentar un desafío difícil y costoso cuando se trata de mantener equipos rotativos. Pero la planificación, el procesamiento y la eliminación del agua de descarga constituyen una carga operativa y financiera que es completamente evitable.

Y cuando una empresa puede eliminar el desperdicio de agua al mismo tiempo que aumenta la confiabilidad y reduce los costos operativos a largo plazo, la decisión de actualizar a sistemas modernos seguramente debería ser un imperativo moral además de tener sentido comercial.

12030 Grupo de Recursos Hídricos – 'Trazando Nuestro Futuro del Agua, 2009'.