Cómo resolver sus mayores problemas con el lavado y desagüe de arena

marzo 23, 2020
Si es nuevo en el lado del procesamiento húmedo de la producción de agregados o ha estado operando plantas de arena durante años, aquí hay soluciones a algunos problemas típicos que puede experimentar al lavar y desaguar arena.

Antes de entrar en los problemas que comúnmente se enfrentan al lavar y deshidratar arena, como arena que se descarga a la pila de productos demasiado húmeda, arena del tamaño del producto que se desperdicia, arena que no tiene especificaciones consistentes y se pasan demasiadas horas limpiando asentando estanques, primero abordemos los tipos de equipos utilizados para lavar y desaguar arena.

Hay varias opciones disponibles para lavar y desaguar arena que generalmente es menor que 5 mm (mallas 4) y más fina. Estas opciones varían de simples a más complejas y pueden variar en el precio de la inversión, el costo operativo (incluidas las piezas de desgaste) y el consumo de energía eléctrica.

Otros factores, como el rango de humedad en la descarga del producto lavado cuando la arena pasa a la pila de material terminado, también deben revisarse al instalar una planta de lavado de arena.

Lavadores de Tornillo para Material Fino

Entre los dispositivos más simples para lavar arena y eliminar limos y arcillas se encuentra el lavador de tornillo para material fino, a menudo llamado de lavador de tornillo. Se puede instalar en el suelo junto a una zaranda vibratoria húmeda. A través de un canal o canal simple, se puede usar un flujo de lechada de agua y arena para alimentar el tornillo.

Fine-Material-Screw-Washer-2.jpg?mtime=20180817111505#asset:7802 Los lavadores de tornillo para material fino de McLanahan lavan, clasifican y deshidratan material fino.

Si un distribuidor o fabricante local le da el tamaño adecuado del equipo, debe poder retener la mayor parte de la arena requerida de +75 micras (malla 200). Para una alimentación de arena de 75-100 tph, solo necesita unos 10 kW o 15 hp de energía eléctrica para colocar la arena en una pila de productos a través de una banda transportadora elevada.

Hidrociclones

A nivel mundial, los hidrociclones se han utilizado ampliamente para una función similar de eliminación de finos y deshidratación. Al no tener partes móviles, un hidrociclón o un grupo de hidrociclones en un paquete (cluster) se puede instalar de varias maneras. Algunos se montan en torres o algún tipo de estructura y se colocan lejos de los otros equipos de procesamiento.

Para lograr un rendimiento adecuado, los hidrociclones generalmente se deben alimentar a través de una suspensión bombeada en un rango de porcentaje de sólidos consistente y a la presión requerida por el proveedor de hidrociclones. Con estos requisitos, los costos de capital y operación, incluida la energía eléctrica necesaria, deben revisarse al considerar los hidrociclones.

Zarandas Desaguadoras

Recientemente, diversos diseños de zarandas desaguadoras han llegado al mercado. Una zaranda desaguadora diseñada correctamente descarga el producto de arena más seco de cualquier dispositivo de desagüe comúnmente utilizado. Además, el espacio requerido es menor que otras opciones. 

DewateringScreens-001.jpg?mtime=20180803104941#asset:7253

Las zarandas desaguadoras McLanahan pueden reducir el contenido de humedad en un producto final hasta un 7%.

Dependiendo de la suspensión de la alimentación de arena y específicamente del porcentaje de sólidos del flujo de arena, estas unidades a menudo requieren un sumidero, una bomba y un hidrociclón o dos para deshidratar parcialmente la suspensión para permitir que la zaranda funcione adecuadamente. El costo de capital requerido para un sistema de zaranda desaguadora es a menudo más de dos veces más que las otras opciones, y el costo de la electricidad a menudo es hasta tres veces más.

Ruedas de cangilones

Las ruedas de cangilones son otra opción para desaguar una mezcla de arena. Algunos diseños son más complejos en comparación con otros para retener arena lavada de +75 micras (malla 200). Si bien generalmente los costos de energía eléctrica son bajos para conducir el conjunto de la rueda, su costo de capital puede ser más alto que algunas opciones de equipos de desagüe de arena.

Espesadores y Filtros Prensa

Al operar una planta de lavado, las regulaciones ambientales generalmente requieren que contenga el efluente del agua de lavado sucia cargada de limo / arcilla en su propiedad. Tendrá mucha agua de lavado, pero como puede contener un 10% de sólidos ultrafinos, no se puede volver a utilizar en su planta, a menos que de alguna manera pueda separar el limo y / o las arcillas de la mayor parte del agua.

Un espesador permite que una planta de lavado recupere hasta el 85% del agua para su uso inmediato en la planta. La descarga concentrada de lodo, típicamente con un contenido de sólidos del 40%, también reduce el espacio requerido para la contención de relaves. Diversos tipos de espesadores son ampliamente utilizados en las plantas de lavado en la industria de minería y construcción.

tall-Thickener-with-concrete-sludge-ponds-2.jpg?mtime=20200320143748#asset:47699

Un Lavador de Tornillo para Material Fino y un Espesador McLanahan.

Otros dispositivos que pueden deshidratar aún más una descarga de sólidos de los espesadores incluyen filtros prensa, centrífugas y filtros prensa de correa. Algunas empresas agregadas han eliminado totalmente los estanques de sedimentación asociados con sus plantas de lavado de rocas y arena al usar estas tecnologías. 

Problemas Comunes con el Lavado y el Desagüe de Arena

Ahora que hemos analizado el equipo que se encuentra típicamente en las plantas de lavado de arena, abordemos algunas preguntas típicas sobre el lavado y el desagüe de arena.

Mi arena está húmeda cuando se descarga de la zaranda desaguadora.

Dependiendo del equipo que esté utilizando, a veces todo lo que se necesita es un simple ajuste o la adición de agua en el punto de inyección correcto (sí, agregando agua en el punto correcto) para que la arena se seque más.

Si tiene lavadores de tornillo, asegurarse de que tiene agua de lavado para eliminar los finos acumulados del canal de la zona de desagüe puede hacer un gran cambio, lo que resulta en una descarga de arena más seca de la máquina.

A veces se nos preguntan: "¿Cuánta agua se necesita en las conexiones de agua?" Estas conexiones pueden variar de 3/4 "(19 mm) a 1.5" (38 mm).

Si bien hay tablas publicadas de algunos fabricantes, la respuesta correcta es que solo necesita suficiente agua para mantener el canal o canal libre de arena fina.

Cualquiera que sea la presión de agua de su planta, tener una válvula de control manual en estas líneas de agua puede permitir fácilmente un ajuste para agregar suficiente (no una cantidad excesiva) de agua.

Si usted opera Hidrociclones asistidos por vacío, a veces llamados Separadores (Separators ™), un simple ajuste de la línea de aire de vacío que varía la apertura del regulador de goma del flujo inferior puede resultar en una descarga de arena más seca.

 Four-Hydrocyclones.jpg?mtime=20190308103503#asset:10721

Ajustar la línea de aire de vacío en un hidrociclón Separador (Separator ™) puede resultar en una descarga de arena más seca.

Solo una observación visual periódica de las unidades que puede tener en su planta de lavado de arena, ya sea en un circuito primario de arena o en un sistema secundario de recuperación de arena fina, puede reducir el contenido de humedad del material que se descarga a su pila de arena.

El posicionamiento del vertedero en los lavadores de tornillo y ruedas de cangilones se usa más para controlar la retención de finos, y los vertederos se pueden ajustar a una posición más baja para proporcionar más desagüe. Esta opción a menudo se pasa por alto como un ajuste potencial para descargar una arena más seca a un arsenal.

Estoy perdiendo arena fina de tamaño de producto de +75 micras (malla +200).

Quizás recientemente haya agregado más agua a la zaranda de lavado que precede a su equipo de desagüe de arena para limpiar la roca. Esto puede provocar la pérdida de arena de +75 micras (malla +200) en su estanque de sedimentación. No puede reducir el agua de la zaranda de lavado, ya que la roca está demasiado sucia, fuera de especificaciones.

fine-material-screw-washer_edited.jpg?mtime=20190313124719#asset:10851

Un lavador de tonillo para material fino de McLanahan sigue una zaranda húmeda en la foto de arriba.

Si debe mantener el volumen de agua igual a lo que ahora puede ser un equipo de tamaño insuficiente y desea mantener esta arena fina en su arena lavada, será necesario algún tipo de cambio de capital o adiciones.

Si utiliza una rueda de cangilones o un lavador de tornillo, la adición de un hidrociclón del tamaño adecuado para manejar el desbordamiento de la unidad de desagüe se ha utilizado con éxito para recuperar los finos perdidos del tamaño del producto. Esto también requeriría la adición de un sumidero y una bomba para alimentar el hidrociclón a la presión de entrada requerida. Es común montar el hidrociclón sobre la descarga de su unidad de desagüe existente.

Otra opción si está utilizando un lavador de tornillo es reemplazar la unidad existente con una máquina más grande. Es posible que no se necesite la capacidad de un eje más grande, pero el sumidero más grande y la mayor capacidad de volumen de agua a menudo mantendrán la arena más fina en su pila de productos.

Hable con varios de sus proveedores para obtener ideas sobre cuál podría ser la mejor solución para este problema. Muchos productores de arena han tenido este problema.

No puedo hacer consistentemente arena de especificación C-33.

Podría haber varias razones por las cuales una operación no puede realizar consistentemente en la especificación de arena de concreto, comenzando, tal vez, con su depósito de material. Esto puede suceder en una planta de arena fabricada con piedra triturada o en un depósito de arena aluvial.

Un cambio en la abertura de la malla que usa en la zaranda de clasificación antes de que su equipo lavado puede marcar la diferencia. Una ligera variación en la malla de la zaranda o el tipo de malla de detección puede hacer una diferencia significativa en la gradación de arena que se aplica en la pila de arena lavada.

El problema de hacer una arena en especificación para concreto C-33 puede deberse a que su equipo no está reteniendo suficientes finos de -150 micras (malla 100). Tener el equipo adecuado para retener las multas necesarias como se discutió anteriormente puede ayudarlo a hacer una arena específica.

Por último, es posible que deba considerar la adición de un clasificador de arena para usar antes de su lavador / unidad de desagüe. Hay dos tipos básicos de clasificadores de arena que pueden eliminar un exceso de arena intermedia que es de +150 micras (malla 100). Uno es el tanque clasificador de la estación de descarga de válvulas múltiples con caja en V. Otro es el clasificador actual que a veces se denomina Hydrosizer™.

DB_River-Aggregrates_0365.jpg?mtime=20200320160505#asset:47708

Los Hydrosizers ™ permiten mezclar arena en dos o tres productos.

Estas unidades permiten volver a mezclar arenas finas gruesas, intermedias y retenidas en dos o tres productos, dependiendo de la configuración, lo que permite la producción de una arena de construcción específica como arena de concreto C-33.

Mi jefe dice que debemos reducir la cantidad de horas que rescatan nuestros estanques de sedimentación.

Algunos operadores de plantas de arena no realizan un seguimiento de la cantidad de horas de hombres y equipos dedicadas al rescate de estanques de sedimentación. Si está llenando una sección abandonada minada de una cantera de piedra, puede seguir llenando el agujero que ha extraído.

Otros operadores deben mantener estanques de contención para no descargar súper finos en arroyos cercanos o en terrenos adyacentes. Algunas plantas de agregados usan muchos acres de tierra para contener súper finos. Ciertos operadores tienen que limitar las horas de funcionamiento de sus plantas para mantenerse al día con el constante desalojo de sus estanques de sedimentación.

Si el último ejemplo es usted, hay varias opciones de equipos disponibles para reducir o eliminar la necesidad de estos estanques de contención. El uso de hidrociclones o un sistema con hidrociclones y zaranda desaguadora puede recuperar material ultrafino de 38 micras (malla 400) y más grande. El uso de este equipo puede reducir el volumen de flujo en un estanque de sedimentación.

Filter-Cake-Discharging-from-McLanahan-Filter-Press.JPG?mtime=20180827131233#asset:8011

El filtro prensa separa la lechada de relaves en agua de proceso reutilizable y tortas sin goteo, lo que potencialmente elimina los estanques de sedimentación.

Si su fracción de efluentes sólidos es de más de 38 micras de arcillas y limos, el uso de espesadores y filtros prensa se implementa cada vez más. Los esperadores separan los sólidos del líquido en una suspensión para reducir el volumen de material destinado a los estanques de sedimentación y para reciclar el agua de proceso para su reutilización en la planta.

Los filtros prensa también separan los sólidos del líquido en una suspensión, produciendo una torta sin goteo de los sólidos y agua de proceso limpia para su reutilización en la planta. Con un filtro prensa, los estanques de sedimentación pueden eliminarse por completo, y con eso, el tiempo requerido para limpiar esos estanques de sedimentación.

New call-to-action
Etiquetas: Lavado y clasificación, Áridos, Manejo de relaves, Deshidratación