Control de Polvo en El Transporte de Mineral

 

Control de polvo en el transporte de mineral 

Es necesario diseñar un sistema que permita controlar la emisión de material particulado, evitando su dispersión, la cual puede generar problemas a los operarios, así como en equipos y elementos que se encuentran en el entorno. En minería existen diferentes procesos que generan polución, estando entre los principales los relacionados con el movimiento, transporte y acopio de mineral en sus diferentes etapas de producción. En cada uno de estos procesos y subprocesos se hace necesario diseñar un sistema que permita controlar la emisión de material particulado particulado,, evitando su dispersión dispersión,, la cual puede generar problemas a los operarios, así como ocasionar daños en equipos y elementos que se encuentran en este entorno. Para controlar las emisiones existen algunos sistemas, los cuales presentan ventajas y desventajas, tanto técnicas como operativas, de mantenibilidad y costos. Dentro de los procesos de movimiento de mineral, los que generan mayor contaminación por dispersión de polvo son: chutes de chancadores chancadores y desde desde éstos a  –  Descarga de material desde camiones a chutes harneros.

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Traspaso de correas.

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Naves de acopio y carga a feeders feeders y/o camiones, ollas o barcos.

 

Los procesos indicados poseen puntos de dispersión de polvo, principalmente por la caída de material desde un punto a otro, con caídas mínimas de tres metros

Sistemas de control  Para dispersión existen dos por tipos deseca sistemas usualmente utilizados: utilizados: el de controlar supresiónlade polvo y elde depolvo control de polvo vía de limpieza automática.  

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Sistema de Supresión de Polvo  Los sistemas supresores de polvo tienen el objetivo de humectar el material de proceso p roceso para evitar que el polvo liviano se disperse al entorno durante las etapas de vaciado y traspaso, haciendo que éste decante por peso hacia el fondo del sector (tolva, correa o similar).

El sistema se compone por una red de cañerías y boquillas aspersoras, que inyectan agua en forma de lluvia fina o neblina, siendo el impulsor un sistema de bombeo y/o un generador de aire a presión para generar la neblina. Generalmente el mecanismo de supresión se instala en las tolvas de vaciado principales, principales, en los traspasos y en el recorrido de las correas de transporte que se encuentran expuestas al exterior. Al emplazar el sistema de supresión se deben realizar confinamientos en las zonas de instalación de las boquillas aspersoras, para que su funcionamie funcionamiento nto sea óptimo. óp timo. Asimismo, se debe realizar mantenimiento, revisión y limpieza periódica a los componentes del sistema, especialmente a las boquillas aspersoras. aspersoras. Si se cumplen a cabalidad las consideraciones antes indicadas, el sistema debiera operar de manera adecuada. Sin embargo, en faenas mineras no siempre se puede realizar el mantenimiento adecuado al sistema, dado que las detencione detenciones s para tal objetivo suelen ser específicas y acotadas en tiempo. Lo anterior puede provocar que algunas boquillas boquillas se obstruyan, dejando sectores sin controlar y generando dispersión de polvo. Además, algunas boquillas obstruidas pueden salirse por efecto del exceso de presión, ocasionando que por el orificio libre salga un chorro de agua, produciendo barro en el sector. Por otra parte, la ubicación de las boquillas aspersoras hace compleja la labor de mantenimiento, dado que se ubican directamente sobre chutes y/o correas.  

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Sistema captación de polvo vía seca de limpieza automática  Los sistemas de captación de polvo tipo vía seca de limpieza automática permiten controlar de manera eficiente el polvo generado en los puntos de vaciado y traspaso. Su lógica se basa en crear un volumen de control, es decir, un confinamien confinamiento to del punto donde se genera dispersión de polvo, lugar donde se instala una campana de captación de polvo fugitivo, llevándolo a través de una red de ductos hasta un equipo de filtrado.

El equipo colector posee filtros de alta eficiencia (sobre 99% para partículas de polvo mayores a 1 micra) que retienen el polvo fugitivo captado por las campanas y lo decanta a una tolva para luego ser vaciado y desechado o para ser devuelto al proceso (mediante tornillo sin fin), en caso que el material sea parte del proceso.

 

El equipo colector posee además un sistema de limpieza automático que envía chorros de aire comprimido a los elementos filtrantes, liberando el polvo, el que decanta a las tolvas. El movimiento del aire lo genera un ventilador centrífugo accionado accionado por un motor eléctrico. Para la instalación de este sistema se deben realizar confinamientos confinamientos en la zona de control de polvo, donde además se emplaza una campana y un ducto, que conduce el polvo hasta el equipo de filtrado.

El diseño del debecon adaptarse o complementarse con la estructura con el objetivo de sistema no interferir el proceso. Se requiere un espacio adecuadodel ensector, el entorno donde se ubican los elementos de captación, para instalar el equipo de filtrado que, por lo general, es de tamaño mediano/grande. mediano/grande. Se requiere aire comprimido que alimente el sistema de limpieza del equipo de filtrado, así como alimentación eléctrica para energizar el motor del ventilador. Si el material productivo posee muy baja humedad se pueden utilizar elementos filtrantes tipo cartridge (plegados), que poseen una gran área de filtrado con un tamaño reducido. Si el material productivo posee alta humedad, se deben usar mangas lisas como elementos filtrantes, evitando la adhesión del polvo húmedo en sus paredes. Y si tiene características de explosividad, los elementos filtrantes deben ser antiestáticos. Entre las ventajas del sistema destaca que posee una alta eficiencia de filtrado del polvo capturado. Los elementos filtrantes tienen una duración mínima de un año sin necesidad de ser reemplaza reemplazados. dos. El sistema puede serasí implementado productivo el polvo capturado en caso que se requiera. para retornar al proceso El mantenimiento preventivo o correctivo puede ser desarrollado de manera independiente al proceso de transporte o vaciado de material, ya que el equipo y sus elementos motrices se ubican fuera del sector donde se desarrolla el proceso productivo. productivo. El sistema de limpieza automático reduce considerablemente considerablemente las labores de mantenimiento preventivo. Se pueden definir tantos puntos de control como lo requiera el sistema, los cuales pueden ser conducidos a un solo equipo de filtrado, o se pueden instalar equipos de filtrado por sectores, con lo cual se reduce el tamaño de los mismos. Como desventajas del sistema están el gran tamaño de los equipos de filtrado, con una altura promedio de ocho metros para los filtros de mangas y cinco metros para los tipo cartridges. Además, para instalaciones grandes o de varios puntos de captación, el mecanismo de filtrado requerirá un motor eléctrico de gran capacidad o varios motores, que en conjunto sumarán una gran capacidad eléctrica instalada.

Análisis Económico Comparativ Comparativo o  Para las dos opciones de control de polvo planteadas, se puede señalar: 1.  El costo por suministro e instalación de un sistema de supresión de polvo es menor que el de un sistema de captación de polvo vía seca de limpieza automática. 2.  El costo de mantenimie mantenimiento nto preventivo y correctivo de un sistema de captación de polvo vía seca de limpieza automática es menor que el de supresión de polvo. 3.  Según nuestra experiencia en diferentes instalaciones, existe más probabilidad que un sistema de supresión de polvo falle debido a falta de mantenimien mantenimiento to preventivo, ya que no se dispone del suficiente tiempo y/o personal adecuado para dichas labores. En

 

contraparte, dadas las características de un sistema de control de polvo vía seca de limpieza automática, existen pocas probabilidades probabilidades que éste falle durante un mes. 4.  El costo de inversión de un sistema de control de polvo vía seca de limpieza automático se amortiza rápidamente con la poca mantenibilidad que requiere y el ahorro en fallas o contaminación contaminació n en los sectores donde se controla el polvo.

Control de polvo en minería El polvo es un elemento presente en todo proyecto minero y sus operaciones. Controlar este aspecto, permite alcanzar una mejor calidad de vida de los trabajadores, operadores y las comunidades que están en el entorno a la faena, así como prevenir enfermedades respiratorias,  pulmonares y oculares en general.  - Debido a la importancia de este ámbito, hay diversas soluciones que buscan responder de mejor  forma al problema. Servicios integrales de control control de polvo y mantención de caminos y monitoreo ambiental, son algunas alternativas.  - Diversos productos como emulsiones, estabilizadores y supresores (como la bischofita), entre otros, son utilizados para el control de polvo.  Alfredo Saavedra L.  Periodista Construcción Minera & Energía

Tan común como la diversa maquinaria utilizada en operaciones mineras, es el polvo que se genera en todos los proyectos. Y es que uno de los desafíos permanentes se relaciona precisamente con el control de este elemento, producido por diversas fuentes, como por ejemplo, en los caminos existentes al interior de la mina, donde circulan tanto vehículos de alto tonelaje cargados con material, como otros menores. Debido al alcance tanto de salud como de seguridad, el control de polvo es un aspecto que las empresas mineras han ido cuidando cada vez más, pues permite disminuir los riesgos de enfermedades respiratorias, mejora la visibilidad en los l os caminos y, por tanto, entrega mayor seguridad para los vehículos, así como cuidado y consideración con las comunidades cercanas, que pueden verse afectadas por el polvo de los caminos de acceso o por el polvo que el viento levanta desde las laderas de los cerros. Una de la soluciones tradicionales a este problema es el riego con agua de forma permanente mediante el uso de camiones aljibe; sin si n embargo y de acuerdo a algunos expertos consultados, tiene la desventaja de ser costosa (el agua en el norte es escasa y cara) y no siempre alcanza la eficiencia que se necesita. Es así como en la actualidad y gracias al desarrollo de tecnologías de control de polvo, se pueden ver en el mercado productos que se aplican de manera tecnificada y mediante pautas específicas, todo ello asociado a un monitoreo permanente del material particulado. En este sentido, se busca la eficiencia, poder medir cuánto polvo se genera y cuánto polvo es el que se está mitigando.

 

TENDENCIAS

EN

EL

MERCADO 

Las innovaciones relacionadas con el control de polvo están en lograr adaptar los productos a las características del suelo y agua, los equipos a las dimensiones del desafío y la logística a la realidad del territorio. “Nuestras faenas en general trabajan con agua y suelos muy ácidos á cidos y con temperaturas extremas. No cualquier producto logra el objetivo”, cuenta Ramón Rada, gerente general de Dust A Side Chile y Director del Instituto de Ingenieros de Minas de Chile (IIMCh), agregando que la utilización del agua es un tema complejo, ya que es un insumo cada vez más escaso y caro para la minería y las empresas están buscando soluciones más eficientes y sustentables. “En Chile, Dust A Side ha logrado importantes resultados al interior de algunas faenas mineras, por ejemplo, en reducción en más de 90% el consumo de agua en caminos mineros y forestales, eliminando accidentes por resbalamiento. Nuestra tecnología no solo ayuda a bajar la cantidad de polvo en suspensión al interior de las faenas, sino que también permite disminuir en un 75% el tamaño de la flota que se requiere para atender sus caminos”, detalla Rada, agregando que adicionalmente, este sistema posibilita eficiencias en el rendimiento de los neumáticos de los vehículos que transitan por estas vías, insumo que es de alto valor y cuya vida útil puede aumentar en torno al 10% el primer año, duplicando horas de operación con un servicio dedicado. En la misma línea de eficiencia, Rodrigo Mendiburu, gerente comercial de Sales de Magnesio Limitada (SALMAG), comenta que las tecnologías en materia de supresión y control de polvo están fuertemente orientadas a optimizar el uso del supresor para garantizar la seguridad de las operaciones mineras. “Lo anterior implica desarrollos tecnológicos en materia de control de las l as tasas de riego, modelos de gestión de caminos que consideren todas las variables vari ables que afectan la dinámica de la operación minera y permitir la optimización del costo total en cuanto a: consumo del supresor, consumo de agua, uso de equipos (camiones aljibe, motoniveladoras, otros equipos), consumo de neumáticos, mantención de caminos, y el cumplimiento de los compromisos ambientales y con las comunidades”, explica el ejecutivo. ********************************************** ******************************* ****************************** ******************************* ******************** **** ******************************* ***************** ************************** ************ SERVICIO

DUSTMAG® (con

foto

4

y

5)

La empresa Sales de Magnesio Limitada

 

(SALMAG), cuenta con un servicio orientado a la supresión y control de polvo en caminos no pavimentados y de alto tránsito vehicular (en cantidad y peso), denominado DustMag®. Según señalan desde la compañía, el servicio consta de cuatro pilares. El primero se refiere al suministro del supresor de polvo (Bischofita, a granel o en soluciones líquidas ya preparadas). El segundo, en tanto, es la preparación del supresor. “Si el producto llega a faena a granel, la solución líquida puede ser preparada in situ, en plantas de SALMAG o del cliente”, detalla Rodrigo Mendiburu, gerente comercial, agregando que la preparación es el primer paso para cerciorar la dosificación adecuada para los caminos, pues se debe asegurar la óptima saturación. El tercer paso corresponde a la requiere un riego tecnificado y adosis presión. “Esto es aplicar tasas aplicación dellitros supresor, etapa que de riego (en por metro cuadrado de de camino) para lograr una de aplicación, según las condiciones y requerimientos de los caminos. Lograr controlar las tasas de riego permite determinar las próximas aplicaciones en un mismo metro cuadrado”, explica Mendiburu. De acuerdo a datos de la empresa, (una de las más importantes del sector) dentro de los beneficios cuantitativos del servicio, se encuentra una reducción del polvo superior al 70%, una menor resistencia a la rodadura (sobre 1%), ahorro en neumáticos (sobre 2%) y ahorro de agua superior al 90 por ciento.

Por último, el cuarto pilar corresponde a asesoría técnica e ingeniería de caminos, la cual está a cargo de controlar todo el proceso, desde la recepción del producto en faena hasta su aplicación. “Este profesional controla variables tales como tránsito vehicular, humedad ambiental, nivel de emisiones en base a mediciones de polvo. Todo esto,  junto con los compromisos ambientales de los clientes, nos permite planificar los riegos y aplicaciones de manera segura y con una alta eficiencia y bajo costo”, comenta el ejecutivo. Según explican desde SALMAG, el control de estos 4 pilares permite asegurar el cumplimiento de l os KPI’s acordados con el cliente (eficiencia en la supresión de polvo, ahorro de agua, ahorro en el uso de equipos, seguridad) con la mejor relación costo/eficiencia.

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INTEGRAL

DE

CONTROL

DE

POLVO

Y

MANTENCIÓN

DE

CAMINO  

La empresa Dust A Side ha desarrollado un servicio integral que busca asegurar caminos libres de polvo, permitiendo un entorno operacional más eficiente y productivo para la gran minería. “Tener caminos libres de polvo, permite alcanzar una mejor calidad de vida de los trabajadores, operadores y las comunidades que están en el entorno a la faena. El control de polvo permite prevenir enfermedades respiratorias, pulmonares y oculares en general. Se promueve mayor seguridad operacional, con más alta visibilidad en los caminos, menor consumo de agua, menor consumo de diésel por menor resistencia de rodado y mayor vida útil de neumáticos OTR, entre otros beneficios”, explica Ramón Rada, gerente general de la empresa. Junto a esto, Dust A Side, cuenta con un sistema de monitoreo ambiental definido por el estándar que ha establecido la EPA (Environmental Protection Agency); agencia estadounidense encargada de proteger la salud humana y el medio ambiente (aire, agua y suelo), sobre la base de unidades de análisis y capturas con difractores laser, definidas por la entidad. “Esta metodología nos permite

 

medir en tiempo real la generación de polvo de un vehículo en tránsito sobre nuestra carpeta. En otras palabras, tenemos la capacidad de medir la l a generación de polvo en su origen y es ahí donde lo controlamos”, explica Rada.  El modelo operacional de Dust A Side responde a un servicio integral que se compromete con los indicadores de desempeño (KPI, Key Performance Indicator) definidos por el cliente minero. “El polvo contiene material particulado de diferentes tamaños (PM10  – 2,5  – 1 y sedimentable). El 80% es generado por los caminos de faena, para lo cual la empresa ofrece equipos y productos especialmente diseñados, además de diferentes servicios de nebulización y supresión en instalaciones para el 20% desafíosupresores, completamente distinto al de los caminos”, Rada.   La empresa trabaja solo restante; con productos polímeros orgánicos, acrílicos ydetalla emulsiones degradables que son amigables con el medio ambiente y que no generan riesgo a la operación ni a la salud de las personas. Los productos y servicio están certificados. En Chile la empresa cuenta con ISO 9001: 2008, para Servicio Integral de Control de Polvo y Mantención de Caminos Mineros y está en proceso de implementación de la ISO 14.001 y OSHAS 18.001. La solución que ofrece Dust A Side permitiría cumplir la exigente normativa ambiental actual con caminos libres de polvo, así como reparar y mantener la carpeta sin interrumpir el ciclo productivo. “Lo importante en materia de control de polvo es entender que en una faena minera, el 80% del material particulado proviene de los caminos, y la carrera por la sustentabilidad del camino se gana cuando se definen indicadores de desempeño KPI que permitan medir el cumplimiento. El estándar de camino ideal es el que se mantiene con un servicio que se responsabiliza por su desempeño y nivel de cumplimiento, no por la venta de un producto “x” o “y” ni tampoco por una cultura de seguridad que esté dispuesta a volver atrás”, detalla Rada. 

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Y

ESTABILIZADORES 

tecnología por laenfrentar empresa todo Dust A Side Chile en sus productos, le ha permitido contarLa con distintasdesarrollada alternativas para tipo de caminos mineros, con emulsiones capaces de soportar condiciones climáticas extremas para rodados de alto tonelaje (sobre 600 toneladas probadas), evitando formar superficies resbaladizas ante la presencia de agua, ya que las emulsiones no son higroscópicas. Posee una amplia gama de productos, cada uno con fines específicos, entre ellos: emulsiones impermeables para caminos (no jabonosas ni corrosivas), tenso activos espumantes con sistemas de supresión para correas y chancadores, surfactantes aglomerantes y sellantes para pretiles, laderas y tranques de relaves. Según explican desde la empresa, los caminos tratados con sus productos son impermeables (hidro-repelente), por lo que no permite migración de agentes externos contaminantes a las capas inferiores de los caminos. “Su composición orgánica encapsula la superficie, permite mayor adherencia y facilita el rodado, razón por la cual se reduce el consumo de diesel y disminuyen los ciclos de riego, permitiendo un ahorro de más del 90% de agua”, explica el gerente general, agregando que así los caminos son más seguros y duraderos, no corrosivos, no se tornan jabonosos ni resbaladizos; la superficie tratada no escurre con la lluvia ni se quiebra ante temperaturas extremas bajo cero. “Todo esto repercute positivamente en la productividad de la mina al alcanzar mejores rendimientos, bajar costos y desarrollar modelos sustentables con el

 

medioambiente”, señala el gerente general.   Con productos y procesos de calidad certificados, los emulgadores y estabilizadores, fabricados especialmente para Dust A Side, permiten que el polvo se adhiera y se transforme en parte del camino, alcanzando una superficie permanente y altamente resistente gracias al componente bituminoso que se incorpora a la carpeta de rodado.

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DE

POLVO 

Otro elemento utilizado como supresor de polvo es la bischofita. De acuerdo a la empresa SALMAG, sus características la hacen un supresor muy efectivo ya que al ser higroscópica, absorbe humedad ambiental (>32%). La bischofita también es ligante, es decir, liga partículas finas estabilizando la carpeta de rodado y además se disuelve con humedad ambiental hasta formar una solución. Otra característica de este producto es su resistencia a la evaporación (evapora 20 veces menos que el agua), contando con una muy baja tasa de evaporación cuando está en forma de salmuera (0,001 lts/hr). Su temperatura de congelamiento es de -32,8 °C y posee alta solubilidad en agua (750 gramos en 0,5 litros de agua). Según señalan desde SALMAG, gracias a su composición química, la bischofita es altamente estable en el tiempo, no es un producto tóxico, ni reactivo y su nivel de corrosión es de 6,35 mm/año sobre acero en contacto de roce permanente. Uno de los aspectos más destacados de este producto es su aplicación. “La aplicación es inmediata, no se requiere de detenciones de la operación minera”, explica Rodrigo Mendiburu, gerente comercial, agregando que para su proceso de extracción es amigable con el medio ambiente, en donde la energía utilizada es principalmente solar. La empresa SALMAG cuenta con un servicio de suministro de bischofita a granel (RoadMag®) el cual puede realizarse con transporte de la empresa desde su Centro Logístico (ubicado en la localidad de Baquedano, región de Antofagasta), o bien los clientes pueden aportar con camiones (propios o contratados).