Espesadores

Los espesadores , o clarificadores, dependiendo de la aplicación , pueden utilizarse para recuperar agua de proceso que puede ser usada sin tratamiento previo, así como para extraer finos y otros materiales suspendidos. Los espesadores pueden ser utilizados por productores de minerales y áridos, así como por contratistas ambientales en industrias, tales como la gestión de aguas residuales.

Los beneficios de los espesadores pueden variar de un usuario a otro según las necesidades del productor y la industria. Por ejemplo, los espesadores pueden emplearse en lugares donde el agua es escasa o muy costosa, al traer nuevamente a la planta agua de proceso que puede ser usada sin tratamiento previo. También pueden usarse para reducir el tamaño, o posiblemente eliminar, las piscinas de decantación. En algunas industrias, se utilizan como clarificadores para eliminar del agua minerales y finos suspendidos.

McLanahan fabrica varios modelos según las necesidades de procesamiento específicas de cada cliente, entre ellos, espesadores de alta velocidad y de alta densidad, así como espesadores de pasta.

Why McLanahan Thickeners

Por qué conviene utilizar los espesadores de McLanahan

McLanahan ofrece variados tipos de espesadores y un volumen de suministro que se adapta a cada aplicación. La mayoría (aunque no todos) incorpora un diseño de rastrillo de perfil bajo con o sin vallas desaguadoras. Un moderno diseño de pozo de alimentación basado en el modelado por dinámica de fluidos computacional garantiza el mínimo uso de floculantes, al tiempo que la transmisión de rastrillo es alimentado por una fuente de alimentación hidráulica o una caja de engranajes electromecánica de acoplamiento directo.

Si bien los productores de arena y áridos prefieren tradicionalmente el tanque sobre el suelo con paredes laterales de acero, los tanques de hormigón para tratamiento de agua industrial y los clientes de minerales se inclinan hacia los tanques de acero elevados. La ubicación del sitio y los costos de logística también pueden afectar la selección. Las herramientas de diseño de McLanahan ayudan a los clientes a seleccionar el producto que dará el mejor resultado para cada aplicación. Los espesadores de McLanahan pueden emplearse como soluciones independientes o junto a otros equipos, como hidrociclones, zarandas de deshidratación, bombas y filtros prensa.

Cómo funcionan los espesadores

La alimentación del espesador ingresa desde el tanque de alimentación para minimizar la entrada de aire. La pulpa se introduce luego a velocidad controlada en el pozo de alimentación del espesador, donde se agrega un agente floculante desde un sistema de dilución de polímeros floculantes y se distribuye uniformemente en el área de decantación del espesador.

Los sólidos floculados decantan y, con ayuda de la gravedad, la transmisión de rastrillo los deposita en el centro del espesador. Desde el centro, los sólidos decantados son extraídos mediante una bomba centrífuga de caudal inferior de McLanahan con revestimiento de goma. Dependiendo de la aplicación y del estilo del espesador en uso, el caudal inferior tendrá una consistencia que puede variar desde un lodo que fluye libremente hasta una pasta. El agua o licor recuperado fluye hacia el vertedero periférico y es recolectado por una tubería de descarga para ser transportado fuera del área de operación. El agua clarificada se escurre por el vertedero periférico del espesador. 

Aplicaciones populares de los espesadores

Si bien la aplicación más común de los espesadores se encuentra en la minería y los residuos de áridos, también se los encuentra en el desaguado de concentrados minerales, el desaguado hidrometalúrgico intermedio y los procesos de lavado por decantación a contracorriente. Los clarificadores son ampliamente usados en aplicaciones para el tratamiento de aguas. 

Beneficios de los espesadores de McLanahan:

  • moderno diseño de pozo de alimentación con sistema de autodilución patentado,
  • opción entre tanques atornillados y tanques soldados,
  • tanque elevado con tambor de descarga para requerimientos de reología pseudoplástica (disminución de viscosidad de pulpa por cizallamiento producido por bomba de descarga),
  • diseño de brazo de rastrillo tipo semiarmazón de perfil bajo,
  • caja de engranaje planetario conectada directamente al tubo de transmisión,
  • telemetría y controles mejorados,
  • función de elevación automática.

Espesadores Modelos

Mc Lanahan Elevated Thickener Espesadores de alta densidad
Mc Lanahan Elevated Thickener Espesadores de alta velocidad
Mc Lanahan Paste Thickener Dct Espesadores de pasta

Preguntas Frequentes

¿Cuál es la diferencia entre un clarificador y un espesador?

La diferencia reside en si el diseño está enfocado en la claridad del rebose o en la densidad del caudal inferior.

¿Qué hace un espesador?

Los espesadores desaguan suspensiones que contienen partículas finas cuyo tamaño varía entre los 250 y los 45 micrones (entre malla 60 y 400), lo que permite reducir el volumen de consumo de agua de proceso mediante la recuperación y reutilización de esta.

¿Cómo verifico y controlo el proceso de espesamiento?

Se debe considerar que los espesadores llevan a cabo un proceso continuo de decantación y espesamiento. Cuando el espesador se encuentra en un estado estable, los sólidos son extraídos a la misma velocidad que son ingresados. Por lo tanto, se debe cumplir el principio de que “la masa que ingresa es equivalente a la masa que sale’’, y se recomienda usar instrumentos para medir la densidad y el caudal tanto de la alimentación como del caudal inferior. Dado que las características de alimentación, tales como su distribución del tamaño de las partículas y su composición, pueden variar, los controles adicionales de medición y verificación deben incluir la dosis de floculante usada, el torque del rastrillo, el nivel de la cama, la presión de la cama y la claridad del rebose. Todos estos factores deben tenerse en cuenta. La sofisticación del paquete de controles debe evaluarse en comparación con la importancia de la salida del equipo y la variación esperada de la alimentación. 

¿Cómo dimensionar correctamente un espesador?

Para dimensionar correctamente el espesador, primero se deberán definir con precisión los requisitos de entrada y salida. Luego, se deberán definir las características de la decantación. Idealmente, esto se hace sometiendo las muestras representativas a pruebas de laboratorio; sin embargo, si las muestras no están disponibles, el personal con experiencia puede realizar una evaluación basada en las especificaciones de entrada (gravedad específica de sólidos, densidad y distribución de tamaño de partículas) correlacionadas con una base de datos de aplicaciones exitosas.

¿Qué tipo de pruebas son necesarias para seleccionar el espesador correcto?

Deben realizarse las siguientes pruebas de laboratorio:

  • Caracterización de la alimentación
  • Flujo de decantación para establecer la concentración de sólidos óptima para la tasa de decantación máxima
  • Prueba de cilindro estático a concentración de sólidos óptima para establecer una tasa de decantación libre 
  • Prueba dinámica del cilindro para confirmar una tasa de flujo aceptable
  • Pruebas de tubo profundo extendido para determinar el tiempo de residencia del lodo
  • Curva de tensión de rendimiento (reología) para confirmar el torque del rastrillo 
  • Dosis indicativa de floculante y/o coagulante

Luego de las pruebas de laboratorio, se puede aplicar una prueba de planta piloto para demostrar la viabilidad a mayor escala, sin embargo, McLanahan puede proporcionar una garantía de proceso basándose únicamente en el desempeño de las pruebas de laboratorio. 

¿Qué es un dispositivo de elevación y para qué se usa?

Un dispositivo de elevación es un accesorio mecánico conectado al cabezal de accionamiento del rastrillo que levanta todo el mecanismo del rastrillo por sobre la cama de lodo. Si bien no siempre es necesario, se suele utilizar un elevador de rastrillo para proporcionar algún tipo de seguridad adicional contra el posible atasco del espesador. Si las condiciones de la alimentación o de floculación cambian y las herramientas de control del proceso son insuficientes o están inoperantes, la elevación del rastrillo está programada para activarse una vez que se mida el torque del rastrillo preestablecido. Se supone que la transmisión de accionamiento aumenta debido al aumento de la viscosidad del lodo. Al levantar el mecanismo de rastrillo del lodo grueso, el operador puede ganar algo de tiempo para abordar el cambio de las condiciones antes de que se detenga la unidad de rastrillo. 

¿Qué es el pozo de alimentación?

El pozo de alimentación mezcla la alimentación y el floculante bajo las condiciones reológicas correctas para favorecer más rápidamente la decantación libre. Está diseñado para convertir el momentum (movimiento) de la alimentación horizontal en un movimiento vertical suave. Lograr la velocidad adecuada y las condiciones reológicas es fundamental para minimizar el consumo de polímeros floculantes. El pozo de alimentación puede diluir la alimentación hasta alcanzar la concentración de sólidos óptima identificada en el procedimiento de pruebas.

¿Cuál es el precio de un espesador?

Con una amplia gama de aplicaciones y tipos, los costos de un espesador pueden oscilar entre 200.000 y 10.000.000 USD. Consulte con su representante local de McLanahan para identificar la opción más rentable para su aplicación.