5.4.2.1.6 Concentradores centrífugos
Los concentradores centrífugos constituyen la principal innovación
realizada a los implementos de concentración gravimétrica de oro. En un
tiempo muy corto, han ganado gran aceptación para la recuperación gravimétrica de oro en minas grandes; frecuentemente en los circuitos de molienda
para separar oro libre y evitar sobremolienda y antes de plantas de
cianuración o flotación para recuperar el oro gruesoa
(76). También existen
muchas aplicaciones en plantas industriales en la minería aurífera aluvial.
Otra aplicación especial para los concentradores centrífugos es la recuperación
del oro como un producto secundario, por ejemplo en canteras de grava.
Todos los concentradores centrífugos operan con el mismo principio:
básicamente, un recipiente que rota efectúa la separación gravitacional de
la carga en un campo centrífugo.
Los tipos de concentradores centrífugos más utilizados están basados
en el mismo principio pero difieren en su diseño técnico. Se encuentran
los concentradores Knelson, Knudsen y Falcon y algunos de fabricación
local (especialmente en Brasil).
Existen dos tipos principales de centrífugas:
centrífugas sin inyección de agua en contracorriente (Knudsen, algunos
modelos de Falcon)
centrífugas con inyección de agua en contracorriente (Knelon, algunos
modelos de Falcon). Como promedio, el tamaño de las partículas aptas para este proceso
varía entre 30 mm y 1-4 mm, dependiendo del tipo y modelo de centrifugadora
utilizada.
La recuperación de oro libre puede ser buena bajo las siguientes condiciones:
cuando la alimentación está clasificada en rangos de tamaño bien delimitados
presencia de pocos minerales pesados acompañantes gruesos. Las centrífugas ofrecen buena seguridad contra robos y ahorran fuerza
de trabajo significativamente (lo cual puede ser una desventaja en la
pequeña minería). Con las centrífugas se pueden lograr altos radios de
enriquecimiento. Para la posibilidad de fundición directa, pero a menudo se
necesita otro equipo más (p.ej. una mesa concentradora). En los circuitos
de molienda, los concentradores centrífugos son utilizados efectivamente
para recuperar el oro liberado.
Una desventaja de las centrífugas actuales es que este equipo por lo general no trabaja verdaderamente de manera continua, es decir, la operación debe ser periódicamente interrumpida para descargar el concentrado
retenido en el lecho del cono del concentrador. Esto implica una paralización
en las actividades de aproximadamente 5 minutos y es posible solamente
cuando la planta dispone de otra máquina de apoyo. De otra manera,
esto causaría pérdidas significativas, debido a que el material tendría que
ser desviado durante la descarga del concentrado o se tendría que utilizar
otra centrifugadora como "stand-by".
Los intervalos de tiempo para la descarga deben ser determinados
experimentalmente. Incrementar el tiempo de operación implica una elevación
del factor de enriquecimiento en el concentrado, pero disminuye la
recuperación total, porque las partículas de oro fino también se pierden
progresivamente durante el lavado.
Recientemente han sido desarrollados los concentradores centrífugos
de efusión semi-continua o continua (los nuevos equipos de Falcon y
Knelson) pero, hasta el momento, no se encuentran disponibles muchos
datos sobre su rendimiento en la práctica.
Ventajas
buena recuperación (en ciertas condiciones, ver arriba)
alta capacidad
equipo muy compacto
alto factor de enriquecimiento
alta seguridad contra robo Una desventaja de las centrífugas con agua a inyección es su alta
demanda de agua limpia (el agua de inyección en contracorriente). En las
instalaciones de diferentes plantas de beneficio de pequeña minería se demostró
que muchas veces resulta muy difícil proveer agua en la cantidad y
con la presión necesaria. Especialmente para alcanzar la presión de agua
requerida, muchas veces se tiene que utilizar una bomba, lo cual implica
una inversión adicional. Es posible reciclar agua, pero esto requiere de instalaciones
adicionales para su purificación.
Otros problemas con las centrífugas son los siguientes:
Posibilidad mínima de recuperar minerales pesados acompañantes Operación sin posibilidades de supervisión. La mayoría de las centrífugas
en operación están completamente cerradas, y los disturbios en su
interior son difíciles de detectar (en contraste con la mesa concentradora
y las espirales). Un ajuste incorrecto del concentrador centrífugo (presión
de agua inyectada irregular o modificada debido a una falla en el
bombeo) puede llevar a una recuperación nula (igual a cero), sin que el
operador lo note. En la mayoría de los casos, sólo en el momento en que
el recipiente de concentrado es vaciado se puede observar qué tan exitosa
ha sido la operación con la centrífuga.
Propensión a alteraciones en la operación. A causa de alteraciones en
la operación, como un corte de luz, el concentrado reunido durante horas
de operación podría perderse en segundos. Esto no ocurre en artefactos
donde el concentrado se obtiene continuamente (mesas, espirales),
ya que el concentrado producido es seguro, es decir, se lo encuentra en
un recipiente externo de recolección. Este riesgo podría ser reducido,
condicionalmente, con la operación de sistemas de emergencia (generador,
válvulas automáticas que cortan el agua y la alimentación, etc.). En
cuanto a otros factores, a través de una interrupción en la inyección de
agua debido a fuertes fluctuaciones de la misma, pueden llevarse a cabo
grandes pérdidas en la recuperación del mineral por la anulación del
efecto de separación.
En la minería aluvial, la alimentación a la centrífuga tiene que ser bien
fina (p.ej. < 1mm) para recuperar bien el oro fino. Una alimentación
p.ej. con material < 6mm (como está descrito en el manual del concentrador
Knelson) con la presencia de minerales pesados gruesos requiere
una alta presión del agua de inyección en contracorriente,
para que no se compacten los minerales pesados acompañantes en el
cono. Esto causa altas pérdidas de oro fino. La alta exigencia de clasificación
requerida es difícil de realizar en la pequeña minería aluvial.
Problemas similares se presentan en la minería primaria con la presencia
de muchos sulfuros o sulfuros pesados (p.ej. galena).
Los concentradores centrífugos, debido a razones tecnológicas y a derechos
de patentes, no pueden ser fabricados en los países en desarrollo en versiones de buena calidad. Esto genera, entre otras cosas, su
alto precio y causa dificultades en su reparación y adquisición de
repuestos. Estos puntos de vista deberían ser tomados en cuenta antes de comprar
e introducir el concentrador centrífugo. En Sudamérica, debido a las
desventajas arriba señaladas, las centrífugas han encontrado poca aplicación
en la pequeña minería aurífera de la región como equipo para la concentración
gravimétrica. Lamentablemente, se encuentra frecuentemente
concentradores centrífugos de fabricación local usados como amalgamador
en flujo abierto (ver subtítulo 5.3.2.1) (77).