Valorización de estériles mediante cribas de malla elástica BINDER

Valorización de estériles
mediante cribas de
malla elástica
BINDER BIVITEC
Miguel Martínez Aznar
Josep López Cárdenas
Responsable de la División de Áridos
Director Comercial
Urbar Ingenieros, S.A.
ÍNDICE:
1.
INTRODUCCIÓN
2.
EL PROBLEMA DE LOS ESTÉRILES EN LAS CANTERAS
3.
GENERACIÓN DE ESTÉRILES
4.
LA RECUPERACIÓN
La vía húmeda
La vía seca con criba Binder Bivitec
5.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
6.
LA SOLUCIÓN LLAVE EN MANO
7.
ARICEMEX (Caso práctico)
Pág. 2 1.
INTRODUCCIÓN
Todas las actividades de los seres vivos y, en mayor medida, las del hombre tienden a
modificar el Medio Ambiente, y la explotación de los recursos naturales en las
instalaciones mineras no son una excepción. Hoy, las normativas medioambientales,
cada vez, son más exigentes e influyen de una manera decisiva, a la hora de enfocar
diseño y las condiciones de explotación de cualquier yacimiento minero. Además, existe
una mayor concienciación en los profesionales del sector que, junto al trabajo y
promoción de entidades como ANEFA, ha provocado la mejora de la imagen, un tanto
deteriorada, de las explotaciones mineras.
Las explotaciones mineras actuales cuentan con una tecnología moderna, a la altura de
los estándares internacionales y con sistemas productivos que permiten obtener óptimos
rendimientos, sin renunciar por ello a un desarrollo sostenible.
Los áridos son la segunda materia prima después del agua consumida por el hombre, y
son un material básico e insustituible en la sociedad actual, de utilización masiva en la
construcción de obras públicas, infraestructuras, vías de comunicación, equipamientos
en las ciudades, viviendas, etc.
Así, el aprovechamiento de los recursos naturales, es una unidad de medida en el
desarrollo de un país, y España ha sido un claro ejemplo en los últimos años.
Pág. 3 2.
EL PROBLEMA DE LOS ESTÉRILES EN LAS CANTERAS
En el mundo de las canteras la acepción de estéril se refiere a las partes inútiles o de
nulo interés comercial intercaladas en la explotación. Por lo tanto, son:
•
Productos naturales no deseados (margas y arcillas).
•
Materiales que no cumplen las condiciones mínimas de calidad.
•
Materiales de difícil tratamiento pero de necesaria eliminación.
Algunos de los inconvenientes que provocan los estériles, entre otros, son:
•
Generan elevados costes de producción que soportan el resto de productos, con
el consiguiente encarecimiento de los mismos.
•
Es necesario acopiarlos, provocando problemas medioambientales.
•
Ocupación de suelo, cada vez, más costoso.
•
Sobre-explotación del yacimiento.
El tratamiento comercial de los estériles conlleva estos problemas:
•
El precio de venta no cubre los costes.
•
No sirven para ser utilizados como producto noble.
•
A veces, se utilizan como productos marginales de escaso beneficio.
No obstante, a pesar de los aspectos negativos anteriores, son utilizados como:
•
Producto de relleno para la restauración final de la explotación.
•
Soporte para tierras vegetales en tareas de reforestación.
•
Rellenos de poco requerimiento en trabajos de obra civil.
•
Y, si los costos de transporte lo permiten, se pueden utilizar para fabricar
cemento.
Pág. 4 3.
LA GENERACIÓN DE ESTÉRILES
Los estériles se separan, por norma general, antes de la molienda primaria, mediante
equipos como grizzlys, scalpers y separadores de discos entre otros, que realizan un
primer corte grueso 0-100/150 mm, para luego, mediante un posterior cribado rechazar
la fracción inferior a 30-40 mm. Algunas explotaciones, en función de las características
del yacimiento, optan por una trituración primaria del todo uno y después, proceden a su
separación mediante cribado.
Esquema básico de instalación.
En ambos casos, el material a tratar contiene volúmenes importantes de arcillas con gran
capacidad colmatante que, además, se ve favorecido por la humedad, obligando a
utilizar mallas de corte con luces no inferiores a 30-40 mm, pretendiendo evitar así el
cegado de las mismas y la posterior contaminación del producto noble.
Pág. 5 Esto significa que todo el material inferior a 30-40 mm, dependiendo de la malla
utilizada, necesita ser acopiado, lo que supone, a su vez, ocupación de suelo y costes de
manipulación y transporte, a la espera de utilizarlo para labores de regeneración del
yacimiento o venderlo a bajo precio, cosa no siempre posible.
Estériles con gran contenido de producto noble.
Con las cribas convencionales, por pequeño que sea el grado de humedad, el cribado del
estéril, con luz de malla inferior a 30 mm, se hace totalmente ineficiente, ya que las
mallas de acero se colmatan debido a las arcillas presentes en el todo uno. En este punto
se puede optar por dos caminos: o se aumenta la luz de malla a 40-50 mm para obtener
Acopio de estériles en una explotación
Pág. 6 un corte “limpio”, o se cambian continuamente las mallas para intentar ajustar la luz
mínima en función de las características del material, siendo aquí la humedad el
problema principal.
Ambas alternativas plantean inconvenientes: en el primer caso se obtiene un aumento de
los estériles, generando mayores acopios y desperdiciando una gran cantidad de material
noble. En el segundo caso se depende totalmente de factores externos incontrolables,
tales como la climatología o el frente de cantera tras cada voladura. La sustitución de
mallas provoca paradas, disminuye la capacidad productiva de la planta y aumenta
significativamente los costos de producción.
Como hemos podido ver la generación de estériles es un grave problema con el que
tienen que lidiar actualmente las explotaciones de áridos, y, en un futuro inmediato,
dicho problema se verá agravado por nuevas normativas medioambientales sobre los
residuos generados y la obligación de su tratamiento.
Por todo ello, será imprescindible la adaptación a las nuevas normas de gestión
medioambiental ya que, en caso contrario, la única alternativa puede suponer el cese de
la actividad.
Pág. 7 4.
LA RECUPERACIÓN
Dos son las alternativas fiables que se pueden emplear como solución para el
tratamiento de los estériles y la recuperación de la fracción noble que contienen:
•
Por vía húmeda mediante plantas de lavado
•
Por vía seca con cribas de malla elástica BINDER sistema BIVITEC.
La vía húmeda
La utilización de la vía húmeda como solución al problema generado por los estériles, si
bien puede proporcionar un producto final de calidad, no está exenta de inconvenientes;
el principal, la necesidad de utilizar el agua, bien escaso, no siempre disponible, caro,
y con el coste añadido del tratamiento para su reutilización.
Así, una planta de lavado supone:
•
Crear una nueva instalación, paralela a la ya existente, con: nuevos equipos,
cintas, tromel lavador, cribas, escurridores, alimentadores, hidrociclones,
depósitos de decantación, filtro prensa, etc.
•
Costos elevados de producción y mantenimiento.
•
Generación de residuo de nulo valor y difícil utilización.
•
Fuerte inversión económica, con retorno a largo plazo.
No obstante, todos estos inconvenientes, como ya indicamos, el producto final
conseguido es de calidad.
Pág. 8 La vía seca con criba Binder sistema Bivitec
UBAR Ingenieros, S.A. propone el uso de la vía seca, utilizando cribas de malla elástica
anticolmatantes BINDER Bivitec. Estas cribas están especialmente diseñadas para
trabajar con muy altos niveles de humedad. Gracias a su diseño patentado, incorporan
un bastidor resonante que asegura que las mallas de poliuretano de alta resistencia no se
colmaten, garantizando así una excelente eficiencia de cribado.
Las cribas de malla elástica BINDER BIVITEC están concebidas para ser utilizadas en
aplicaciones de cribado exigentes, donde el nivel de humedad o las características del
producto provocan el cegado continuado de las mallas de las cribas convencionales.
Además, las cribas BINDER BIVITEC están preparadas para ser utilizadas con luces de
corte muy reducidas (corte mínimo de 500 micras en materiales húmedos).
Por todo ello, la utilización de las cribas BINDE BIVITEC para el tratamiento de
estériles ofrece estas ventajas importantes:
•
Integración del equipo en el proceso productivo.
•
Funcionamiento conocido, sin necesidad de formación específica.
•
Eficiente cribado y alto rendimiento por la no colmatación de las mallas, incluso
con elevadas humedades.
•
Mayor limpieza en los acopios intermedios, al aumentar el paso de los
separadores primarios (cribas, grizzlys, separadores de discos., etc)
•
Versatilidad. Ya que, el poder hacer tres clasificaciones facilita la posible venta
del subproducto estéril.
•
•
Baja potencia instalada.
Retorno rápido de la inversión. Inferior a 12 meses.
Pág. 9 5.
EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El principio de funcionamiento se basa en la dualidad de la vibración directa y una
vibración inducida. Así, por una parte, la vibración directa se obtiene mediante un motor
instalado en uno de los laterales de la criba que, gracias a una unión cardan fijada en el
bastidor lateral de la máquina, le proporciona un movimiento circular alrededor de las
850 r.min-1. Por otra, la vibración inducida se obtiene gracias al bastidor resonante que
se halla unido a la estructura de la criba a través de una fijación elástica, compuesta por
antivibrantes de goma de alta calidad que le permiten vibrar libremente. La superficie de
cribado está formada por paneles de poliuretano de alta densidad, elásticos y fijados a
unos perfiles transversales unidos, alternativamente, al bastidor principal y al bastidor
resonante.
Bastidor Bivitec y mallas de poliuretano
El sistema de vibración dual supone el movimiento alternativo de los dos bastidores a
los que están sujetas las mallas, provocando un efecto “látigo” en los paneles, y
Pág. 10 consiguiendo aceleraciones de 50 g; cuando los sistemas de cribado tradicional trabajan
con aceleraciones de unos 4 g. Ello explica la sorprendente eficacia del cribado de las
cribas BINDER y la no colmatación de los paneles cuyos orificios permanecen siempre
libres, independientemente de las humedades del producto a cribar. El sistema de
sujeción de los paneles de poliuretano, mediante un perfil de goma en cuña, evita la
utilización de tornillos, pletinas y tuercas, y simplifica el montaje y desmontaje de los
mismos. Las cribas con sistema Bivitec permiten una regulación en función de las
características del material a cribar, variando la posición de las excéntricas del
accionamiento principal y regulando la rigidez del bastidor resonante a través de los
tacos soporte de goma, que proporcionan a las mallas la aceleración adecuada a cada
aplicación.
En suma, las cribas de malla elástica BINDER BIVITEC ofrecen diversas
configuraciones para adaptarse a todas las necesidades. Pueden equiparse hasta con tres
bastidores resonantes o incorporar un sistema mixto con un piso de protección para
separar los tamaños más grandes, dotado de malla de acero convencional, chapa
perforada o paneles de poliuretano rígido. Otra de las ventajas que proporcionan éstas
cribas es su extrema versatilidad, ya que gracias al diseño de su superficie de cribado y
del sistema de fijación de los paneles mediante un perfil en cuña, que permite su cambio
Pág. 11 con extrema sencillez, se puede configurar una superficie de cribado en función de
numerosas variables:
•
Diferentes luces de malla en un mismo piso.
•
Diferentes superficies útiles.
•
Orificios de forma cuadrada, oblonga, circular.
•
Paneles ciegos de protección en la zona de alimentación.
Además, las cribas BIVITEC se instalan con una inclinación entre 12º y 15º,
dependiendo de la aplicación. Incorporan una cubierta de protección de lona tipo
“Canvas” para conseguir un rápido acceso a la zona de cribado y asegurar, de una
manera sencilla y práctica, su fácil instalación y estanqueidad. Y el mantenimiento de la
criba se reduce a las operaciones de engrase periódico de los rodamientos.
Pág. 12 6.
LA SOLUCIÓN LLAVE EN MANO
URBAR Ingenieros entiende que cada explotación requiere una solución específica ya
que cada material, aunque sea de la misma naturaleza, resulta singularmente específico
en función de las múltiples variables que intervienen.
Así, desde URBAR apostamos decididamente por integrar nuestra solución de cribado a
cada planta de procesamiento de áridos en función de sus necesidades, y contemplamos
cada propuesta en función de las demandas concretas de cada una de ellas. Somos
conscientes de que una planta de áridos no puede detener su producción, aunque el
motivo sea aumentar su capacidad productiva, por lo que integramos nuestras cribas
a su instalación, sin que esta operación provoque paradas innecesarias y costosas.
Una vez analizada la situación, elaboramos un proyecto técnico, asegurándonos de que
la nueva instalación no interferirá con ninguno de los equipos en funcionamiento.
Realizamos la implantación de nuestros equipos con planos en 3D, elaboramos un “layout” del proceso productivo y definimos el nuevo diagrama de flujos, para que el
cliente visualice y cuantifique las mejoras que obtendrá con la nueva instalación.
En cada proyecto, realizamos un estudio de viabilidad económica y de rentabilidad para
poder evaluar el retorno de la inversión.
Pág. 13 Aunque, ciertamente, la criba de malla elástica es la esencia de la instalación, URBAR
Ingenieros ofrece junto con ésta las estructuras soporte, cintas de alimentación,
distribución y acopios, tolvas reguladoras y alimentadores vibrantes, cuadros eléctricos
de maniobra y potencia, sistemas de control, en definitiva, una instalación llave en
mano para que el cliente pueda despreocuparse de la integración de los diversos equipos
en sus instalaciones.
Con un centenar de cribas de malla elástica BIVITEC instaladas en España en los más
diversos sectores, URBAR Ingenieros es sinónimo de garantía en el cribado de
materiales difíciles con niveles de humedad elevados.
Integramos nuestros equipos vibrantes a sus instalaciones, involucrándonos siempre en
su proceso productivo.
Pág. 14 7.
ARICEMEX (Caso práctico)
Como comentario previo, diremos que, en el año 2006, la empresa Cemex España
convoca el primer concurso de ideas llamado INTEGRATE, con el fin de premiar
aquellas aplicaciones que mejoren los procesos productivos en los distintos ámbitos de
sus instalaciones, con participación abierta a proveedores de Cemex. Urbar Ingenieros,
S.A. participa con la aplicación del “Cribado de Estériles con Cribas Binder”. El
jurado nos otorgó el 1er. Premio.
Desde entonces, Cemex, a través de su División de Áridos ARICEMEX, ha
implementado el sistema de recuperación en dos de sus plantas, la última en su cantera
de caliza de Ribarroja del Turia (Valencia).
Anteriormente, ARICEMEX ya había integrado la solución de cribado presentada por
URBAR, con una criba de malla elástica BIVITEC, en su planta de Begues (Barcelona).
El problema planteado era el de la reducción del acopio de material estéril, recuperando
el producto noble en él contenido, y el de la disminución de la generación de éste, en su
proceso productivo. El material que provenía del precribador era conducido a una criba
circular convencional primaria para eliminar su fracción estéril (su primera
clasificación). Debido al nivel de humedad, esta criba debía cortar con una luz de malla
nunca inferior a 22 mm, para que no se colmatase y produjese la contaminación de los
materiales en el acopio intermedio del proceso secundario
Pág. 15 Instalación de Aricemex en Begues
Gracias a la criba BINDER BIVITEC, de doble piso, se ha conseguido cortar a 5 mm el
material pasante de la criba primaria, consiguiéndose los siguientes resultados:
1º.- Valorización del 70% del producto que se desestimaba y, por consiguiente,
aumentar la capacidad productiva por hora.
2º.- A través de una tolva reguladora, recuperación del material noble de los acopios de
estériles; ya que la criba puede asumir la producción de la planta, más la adición de los
estériles acopiados.
3º.- Aumentar la eficiencia de la criba primaria, al incrementar su luz de corte mínima a
40 mm.
4º.- Integrar una solución eficiente y rentable a su proceso productivo, sin tener que
parar la producción.
Pág. 16 Instalación Aricemex en Ribarroja
5º.- Reducir el horario de producción; y, disminuir sensiblemente las emisiones de
polvo a la atmósfera, que provenían, tanto de la producción, como del trasiego interno
de estériles.
Los objetivos que Aricemex pretendía han sido conseguidos en su totalidad y la
instalación está funcionando a plena satisfacción.
Rechazo 0-5 mm después de pasar por la criba Binder Bivitec
Pág. 17 A modo de conclusión, creemos que en la actualidad, para desempeñar la actividad
minera se debe tomar conciencia y actuar desde una visión de desarrollo sostenible. Será
conveniente tanto en las explotaciones actuales como en las de nueva creación no
olvidar algunos principios como los siguientes:
•
Prepararse para cumplir las normativas cada vez más exigentes.
•
Aumentar el valor añadido de los productos fabricados.
•
Responder con eficiencia a las demandas de los clientes.
•
Dar prioridad a la gestión medioambiental compatibilizándola con un desarrollo
sostenible.
•
Promover y fomentar las relaciones con el entorno social.
Desde Urbar Ingenieros, S.A. creemos en estos principios y continuaremos
implementando soluciones que contribuyan a su cumplimiento, como la valorización de
los estériles propuesta en este documento.
Asteasu, 18 de junio de 2009
Pág. 18