ESPESADORES CONVENCIONALES Y DE ALTA CAPACIDAD

ESPESADORES CONVENCIONALES Y DE ALTA CAPACIDAD

ESPESADORES CONVENCIONALES

El objetivo de un espesador es separar pulpas de baja densidad en un líquido relativamente claro y una pulpa de alta densidad, o lodo. Todos los espesadores dependen de la gravedad para permitir la sedimentación de sólidos finos. Un espesador consiste en un tanque circular con un fondo en forma de cono de inclinación gradual con una descarga en el centro. Un mecanismo rastrillador de movimiento lento fuerza los sólidos en sedimentación hacia la descarga central.

Espesador vacío

La pulpa de alimentación ingresa al espesador vía una tubería o canaleta de alimentación que descarga dentro de un tanque alimentador (feedwell) central. Luego, la alimentación se dispersa para cubrir toda el área del tanque espesador. Las partículas sólidas sedimentan y forman un lecho de lodo en el fondo del tanque espesador. Generalmente se agregan floculantes a los espesadores para ayudar a sedimentar los sólidos y producir un rebose claro.

Rastrillos, generalmente impulsados por un accionamiento en el centro del espesador, empujan la parte inferior del lecho de lodo hacia un cono de descarga en el centro del espesador. Habitualmente se usa una bomba de pulpa para bombear la pulpa de descarga hacia otra etapa en el proceso. En los espesadores de diámetro muy grande, puede usarse un sistema de tracción por adherencia. La tracción por adherencia se ubica sobre la pared del tanque espesador. El movimiento de los rastrillos mueve el lodo en sedimentación hacia la descarga central y compacta el lecho. Esta parte del espesador a veces se denomina zona de compactación. El suave agitar de los rastrillos permite que el agua en el lodo percole hacia arriba a través del lecho de lodo, compactando aún más el lecho. De esta manera, el lecho de lodo permite una acción filtrante para reunir las partículas finas remanentes. Por lo tanto, el establecimiento y mantenimiento de un lecho de lodo apropiado es crucial para los buenos resultados del espesamiento.

Espesador convencional de gran diámetro

El agua en la superficie rebalsa el reborde, o vertedero, del espesador y descarga a una canaleta de rebose. Cuando el espesador está operando en forma estable, el caudal de sólidos en la descarga es igual al de la alimentación. Bajo estas condiciones, hay una mezcla uniforme de tamaños de partículas a través del espesador. Esto es importante porque las partículas más finas en el lodo tienen un efecto lubricante y ayudan a que las partículas más arenosas y gruesas se muevan hacia el cono de descarga.

Un espesador operando normalmente tiene las siguientes cuatro zonas (capas) generales de material contenido:

• La superior, Zona 1, es el agua clara que representa el rebose del espesador.

• En la Zona 2, ingresa la alimentación. Esta capa tiene la misma consistencia general de la alimentación.

• La Zona 3 contiene pulpa que está comenzando a sedimentar y está en transición hacia la zona del fondo.

• La Zona 4 es pulpa en compactación. Aquí, el peso de los sólidos que compactan fuerza el agua hacia afuera.

Hay una interfase diferenciada entre las Zonas 1 y 2. En ocasiones se la conoce como nivel de fangos. La cantidad de floculante agregado al espesador influye sobre este nivel. Si esta interfase se vuelve indiferenciada o muy alta, haciendo que los sólidos ingresen al rebose, deberá aumentarse el régimen de adición de floculante. Esto generalmente se consigue con una bomba dosificadora de floculante de velocidad variable.

La densidad de la descarga del espesador es un buen indicador del equilibrio entre la velocidad de alimentación y la velocidad de descarga. Se obtiene una alta densidad permitiendo que se acumule el lecho de lodo en el espesador, dando tiempo a la pulpa para que se compacte y tiempo al agua excedente para que percole hacia arriba y hacia afuera del lecho. Para una pulpa dada, hay una densidad máxima que puede obtenerse en un espesador. La mayoría de los espesadores pueden operar cerca de la densidad máxima de la descarga sin acumular una carga muy alta en el mecanismo de accionamiento de los rastrillos. Sin embargo, cuando la densidad llega al máximo absoluto, la carga en los rastrillos es generalmente muy alta y el espesador se aproxima a la sobrecarga. Si la densidad es muy alta, la velocidad de retiro de pulpa de descarga (velocidad de bombeo de descarga) debe aumentarse temporalmente para disminuir la cantidad de sólidos en el espesador. Los ajustes de velocidad de bombeo normalmente se hacen empleando un sistema de control automático de la velocidad de la bomba. La mayoría de las bombas de descarga están equipadas con un motor de velocidad variable (frecuencia variable). El operador puede aumentar o disminuir la velocidad de la bomba de descarga desde la sala de control. Si la densidad de la descarga del espesador es muy baja, indica que el lecho de pulpa es muy poco profundo y que la velocidad de bombeo de descarga debe reducirse.

Hay alarmas incorporadas para alertar al operador cuando el accionamiento de los rastrillos experimenta un aumento del torque (fuerza de torsión). Un alto torque en el accionamiento de los rastrillos indica una densidad creciente de la pulpa o trabamiento mecánico de los rastrillos. Si el torque sigue aumentando, un mecanismo de levantamiento accionado por motor o hidráulico levanta lentamente los rastrillos mientras el motor de accionamiento continúa haciéndolos girar. A medida que los rastrillos se levantan desde el lecho de lodo, el torque disminuye. Cuando el torque se normaliza nuevamente, los rastrillos se hacen descender (muy lentamente) hasta que regresan a la altura de operación normal (suponiendo que el torque se mantiene dentro del margen de operación). Si el torque se hace muy alto en cualquier momento, los rastrillos dejan automáticamente de girar y el mecanismo de levantamiento de los rastrillos los levanta hasta el límite superior. El operador deberá identificar y corregir el problema que

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