17 Diciembre 2021

Planta de producción de arenas calibradas y libres de contaminación carbonífera | AMP

Información de Fueyo Editores

Como continuación al artículo precedente, que suponía la Parte 1 de este proyecto, y con ella la descripción de todos los trabajos relacionados con la extensa batería de ensayos mineralúrgicos realizados, así como de elaboración de la ingeniería básica y de detalle, como pasos previos a la ejecución en sí de la instalación, en esta segunda entrega se exponen y describen todos los trabajos posteriores que han dado como resultado la ejecución, implementación y puesta en marcha final de la planta de proceso en su conjunto.

Luis Felipe Ruíz Núñez, director de Advanced Mineral Processing, S.L.

 

El proyecto completo se ha realizado en base al diagrama de flujo calculado y desarrollado a partir de los resultados de los ensayos realizados en los laboratorios de AMP, con las muestras de los materiales entregados por el cliente, que ya se recogieron y expusieron en la 1ª parte de este artículo. A modo de recordatorio, a continuación, se recogen tanto estas curvas como el Diagrama de Flujo desarrollado para este proceso, y que son el punto de partida en el diseño y ejecución de este complejo y extenso proyecto.

INSTALACIÓN DE LA PLANTA DE PROCESO

AMP, en conjunto con Duo Equipment, compañía británica contratista principal del proyecto, llevaron a cabo la implementación de la planta de proceso en su totalidad, recayendo sobre AMP las labores de diseño integral de la planta, así como la de Ingeniería de detalle y siendo Duo Equipment el responsable del montaje completo de todos los equipos e instalaciones, siempre bajo la constante y continuada supervisión y verificación de AMP.

La planta de proceso se instala junto a una gran laguna, que supone el yacimiento principal de la explotación y de donde se extraen las arenas que son posteriormente procesadas en esta planta. Las arenas se extraen del fondo de este gran lago a través de bombas draga especiales, montadas sobre sus correspondientes pontones.

Estas instalaciones de proceso se dividen en dos grandes edificios: uno principal, en el que se llevan a cabo las operaciones principales de proceso tales como recepción, bombeos, deslamado y clasificación para la obtención de las diferentes arenas finales, así como los consecuentes tratamientos para la retirada de los contaminantes carboníferos. En una segunda construcción, se instala el área para la recuperación de las arenas ultrafinas.

A su vez, el edificio principal de proceso mostrado en la figura superior, está dividido en diversos bloques, que albergan las diferentes áreas de proceso, formando una única instalación de proceso que, aunque solidaria, estos bloques se encuentran aislados entre sí. Esta concepción de diseño viene siendo utilizada con muchísimo éxito desde hace muchos años por AMP para este tipo de instalaciones de proceso, con el fin de evitar que las posibles y lógicas vibraciones se confinen en cada bloque independientemente sin ser transmitidas a las demás áreas y con ello, al conjunto del edificio de proceso.

La configuración general del edificio de proceso, y por tanto de cada bloque, sigue los conceptos fundamentales de cualquier proceso minero, mediante el cual, en la planta baja se sitúan los bombeos, mientras que en la parte más alta del edificio se emplazan los hidrociclones, punto de partida de cada una de las fases de los diferentes procesos. En los niveles inferiores y a modo de cascada, se van situando los hidro-clasificadores, rejillas curvas y respectivos conjuntos de rejilla curva-escurridor. Ya en los niveles más abajo, pero siempre por encima del nivel de bombeos, se emplazan los escurridores. Esta misma configuración se repite en el caso del edificio en el que se instala la planta de recuperación de arenas ultrafinas, en la que en su nivel inferior se emplaza un inmenso grupo de bombeo, recibiendo la pulpa procedente de los reboses de los hidrociclones emplazados en el área de clasificación principal y en concreto del área 20.

Todas las estructuras de los edificios de proceso se han fabricado en acero galvanizado, así como las plataformas de visita y mantenimiento, incluyendo barandillas y zócalos. Este acabado confiere a la instalación una mayor durabilidad frente a la corrosión, muy necesaria para la elevada humedad media de este país y sobre todo para el lugar en el que se ubica la instalación: al pie de una enorme y profunda laguna.

Como se recoge en el diagrama de flujo, la planta está concebida para la producción de distintas arenas calibradas con distintas granulometrías. Esta planta está dividida en varias áreas de proceso y en cada una de ellas se llevan a cabo las diferentes y necesarias operaciones para obtener los productos finales requeridos.

En la primera fase del proceso se lleva a cabo un corte de desbaste para la retirada de las arenas menores de 500 μm, utilizando un hidrociclón especial de fondo plano AMP Hydrovortex® expresamente diseñado y configurado para realizar estos cortes gruesos.

Más adelante, y a través de la utilización de un hidro-clasificador de corriente ascendente AMP TAK®, se realizan cortes específicos a 500, 700 y 1.000 μm respectivamente y según las arenas finales requeridas en cada momento.

Las arenas finas (<1, <0,7 y <0,5 mm respectivamente) obtenidas a través del rebose del hidro-clasificador, se tratan a través de la incorporación de un tándem formado por rejilla curva Vibrosieve® y escurridor Vibroflux® de AMP, para la eliminación de los contaminantes de origen carbonífero. Las arenas pasantes, que es el producto de valor se recuperan e incorporan a la siguiente etapa de proceso; el área 20.

Por su parte, las arenas gruesas que se descargan a través del hidroclasificador, se refinan en una instalación tándem, formada por rejilla curva AMP Vibrosieve@ VS-2000 y criba-escurridor AMP Vibroflux®, VF 64 para la recuperación final de la mayor cantidad de arenas finas que se incorporan a las siguientes etapas de proceso; Área 20. Por su parte, los gruesos así separados se conducen mediante cinta transportadora a su apile correspondiente como material de rechazo.

Tras la retirada de los gruesos no deseados, las arenas se alimentan al área 20, en donde se realizan las tareas de clasificación específicas para la producción de cada una de las arenas finales objetivo. Para ello, se instalan hidrociclones AMP Hydrovortex® de fondo cónico, especialmente configurados para la retirada de finos menores de 100 μm, fracción no deseada en los productos finales. Estas arenas deslamadas se procesan posteriormente en hidro-clasificadores AMP TAK® para el ajuste en los contenidos de menores de 250 μm.

A través de un grupo especial de bombeo doble (dividido en dos cubas) y realzado, equipado con sendas bombas centrífugas para pulpas instaladas en cada una de sus divisiones, se alimentan dos grupos completos de clasificación, formados por hidrociclones AMP Hydrovortex® de Ø 1.000 mm, especialmente diseñados y configurados para el corte requerido e hidro-clasificadores AMP TAK® de Ø 3,2 m.

Las arenas finales ya calibradas en esta etapa de clasificación, y siempre de acuerdo con el requerimiento específico de ese momento, se descargan sobre escurridores de alto rendimiento AMP Vibroflux® VF64 para su apilado final mediante cinta stacker.

Las arenas finas <250 μm, procedentes del rebose de los hidro-clasificadores, se conducen al área 30 de la instalación, para la producción de las arenas denominadas 405, arenas menores de 250 μm. Para ello, éstas se concentran en un hidrociclón de fondo cónico para posteriormente eliminar los contaminantes carboníferos a través de un hidro-clasificador AMP TAK® y la instalación de un nuevo tándem Vibrosieve® y Vibroflux® de AMP.

Finalmente, los reboses de los hidrociclones del área 20, conteniendo fundamentalmente arenas ultrafinas menores de 100 μm, se envían al área 40 para su recuperación, mediante la instalación de un distribuidor de hidrociclones AMP Hydrovortex®, incluyendo hidrociclones especialmente diseñado y configurados para la realización de cortes por debajo de 45 μm.

En esta parte de la instalación se incluye un grupo de bombeo especial para la recogida de los 1.300 m3/h de pulpa procedentes de los hidrociclones del área 20 y su posterior bombeo al distribuidor de hidrociclones. Se completa la instalación de esta área de proceso con un escurridor especial AMP Vibroflux® para el agotamiento final de estas arenas de tan extraordinaria finura.

Tras la realización del montaje de todos los equipos e instalaciones auxiliares de proceso, se procedió al cerramiento y techado de los edificios de proceso, para conseguir de esta manera contar con una instalación practicable y operativa incluso en las peores condiciones meteorológicas. Los edificios de proceso se diseñaron y prepararon previamente para la recepción de este cerramiento y cobertura.

PUESTA EN MARCHA, AJUSTES Y ENTRENAMIENTO DE OPERADORES

Mientras que el grueso de las labores de montaje de la instalación corrió a cargo del contratista principal, Duo Equipment, la puesta en marcha de la planta de proceso fue enteramente coordinada y supervisada por AMP y siempre con el apoyo humano, técnico y logístico de los anteriores.

La planta de proceso en su totalidad está controlada por un sistema central avanzado propietario AMP, que comanda todas las operaciones y ajustes de la instalación, a través de la nutrida presencia de instrumentación de campo, que envía la totalidad de las señales de control necesarias a este verdadero cerebro de la planta.

Además de la pantalla táctil insertada en el cuadro de control, el sistema se encuentra duplicado sobre un PC externo, desde el que igualmente se controlan todas las operaciones de la planta de proceso así como la parametrización de los sistemas de control habilitados.

La puesta en marcha de la instalación se llevó a cabo, primeramente, con agua de proceso para completar y controlar el balance hidráulico integral de toda la instalación. A partir de ese momento se comenzó a alimentar la instalación con arenas procedentes del dragado de la laguna.

Una vez terminadas las labores del commissioning e implementados los posteriores lógicos ajustes y necesarias mejoras en la totalidad de la planta de proceso, se procedió a la etapa de formación de los operadores de la instalación, tanto desde el punto de vista de proceso como de operación y mantenimiento mecánico y eléctrico. Esta formación fue impartida íntegramente por el equipo de Ingenieros de AMP tanto al personal de Tarmac como a los integrantes de Duo Equipment.

RESULTADOS OPERATIVOS

La recepción final del proyecto y, por tanto, la validez final de la instalación en su totalidad, estaba condicionada al cumplimiento de una cierta demostración de garantías, donde además de la capacidad y continuidad en el funcionamiento de la planta de proceso, las curvas de las arenas producidas debían cumplir con los requisitos finales fijados y exigidos por el cliente.

En particular, estos productos finales debían cumplir unos husos granulométricos concretos y previamente establecidos, que son los que se recogen en la siguiente tabla.

El requisito de capacidad consistió en comprobar que la planta funcionaba durante 12 horas a un ritmo constante de 250 t/h de alimentación y de maneras continuada. Durante esta prueba se llegaron a conseguir puntas de entre 280-290 t/h sin que la planta advirtiese ningún problema funcional.

Durante el proceso de puesta en marcha y para la validación y posterior recepción definitiva de la planta de proceso, se tomaron muestras continuadas de todos los productos finales producidos, con el fin de verificar que estaban dentro de los husos requeridos. A continuación, se recogen todas las granulometrías de estas arenas.

En los anteriores gráficos, por un lado y en color verde, se han representado las curvas granulométricas medias de cada uno los productos finales producidos, y en colores rojo y azul respectivamente, los puntos correspondientes a los husos granulométricos requeridos por la propiedad. Como se puede observar, todos los productos finales obtenidos cumplen con las especificaciones requeridas. Por último, y con respecto a los contenidos en contaminantes carboníferos, todos los productos finales cumplen con la especificación impuesta por el cliente, situándose estos contenidos en valores <1%, limite especificado por el cliente final.

Respecto a las arenas ultrafinas recuperadas, no existía un requisito específico previo a cumplir, dado que se trata de un subproducto nuevo de elevado interés para su posterior valorización y comercialización.

De esta manera, la instalación de proceso en su totalidad ha quedado definitivamente validada y recepcionada por parte del cliente, habiendo expuesto en todo momento su satisfacción respecto a su operatividad, funcionalidad y eficiencia.

En la actualidad, AMP sigue trabajando en conjunto tanto con Duo Equipment, como contratista general, como con la propiedad: Grupo Tarmac, en distintas mejoras para la optimización de la instalación de proceso y su operación.


GRANDES INNOVACIONES DEL PROYECTO

- Dada la especial configuración y enorme flexibilidad con la que se ha concebido y diseñado la planta, ésta es capaz de ajustarse a las lógicas variabilidades provenientes de la alimentación desde draga, tanto en lo que se refiere a tonelaje como a la heterogeneidad de los materiales proporcionados, y siempre manteniendo en especificación los productos finales producidos.

- La pre-programación de las recetas de los productos finales. De este modo, no será necesario realizar ajustes en la planta cada vez que se quiera cambiar el tipo de arena a producir, dado que estos parámetros están ya preprogramados en el programa de control de la planta, con lo que la operativa es directa e inmediata. Pese a lo anterior, es posible cambiar los ajustes para cada una de las arenas, en caso de cambio de especificaciones y por otra parte, el sistema implementado permite crear nuevas recetas, personalizando los ajustados para la producción de un nuevo producto final.

- La posibilidad de controlar y parametrizar la planta a través de un dispositivo portátil externo (Tablet), desde cualquier zona de la instalación.

- La incorporación de un sistema de acceso en remoto por parte de AMP a la programación del PLC central y, por tanto, acceder a la parametrización completa de la planta de proceso sin necesidad de una intervención directa en campo.

- La factibilidad de recuperar arenas ultrafinas, que de otro modo se verterían, incrementando ostensiblemente la capacidad de las balsas y reduciendo así el impacto ambiental. Además, se incrementa el valor global del material procesado.

 

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