Transporte Hidráulico de Minerales por Mineroductos

Introducción

La aplicación de la hidráulica en los mineroductos es crucial, ya que el flujo turbulento implica el movimiento de partículas en trayectorias irregulares. El número de Reynolds, que expresa la naturaleza del flujo (laminar o turbulenta), juega un papel fundamental en este proceso.

Factores que Influyen en el Transporte Hidráulico de Minerales

Dureza de los Minerales

La dureza de los minerales afecta directamente al desgaste de las bombas y las tuberías.

Tamaño de las Partículas

El tamaño de las partículas depende del proceso de tratamiento del mineral. La granulometría ideal para el transporte hidráulico varía según el tipo de mineral. Algunos ejemplos son:

• Granos de caliza para la fabricación de cemento
• Concentrados de cobre procedentes de flotación
• Concentrados de hierro preparados para su peletización

Características del Transporte Hidráulico

Existen características importantes a considerar en el transporte hidráulico, como:

• Concentración de sólidos en peso
• Tendencia de las hidromezclas a segregar y depositar partículas sólidas (se requiere un flujo turbulento para mantener la suspensión)
• Elección de la velocidad del flujo

Bombas para Mineroductos

Las bombas de simple acción y tres cuerpos son ideales para la impulsión de hidromezclas a larga distancia. En estas bombas, el vástago y la empaquetadura no están en contacto con la hidromezcla, lo que resulta en rendimientos de hasta el 90%.

Excavación y Dureza de Minerales

Productividad de las Excavadoras

La productividad de las excavadoras se ve afectada por:

• La dificultad de excavación de la masa mineral (categoría de la roca y sus condiciones)
• Datos técnicos de la excavadora
• Calificación del operador
• Grado de organización de los trabajos (disponibilidad de transporte, estado de los caminos)

Escalas de Dureza

Las escalas de dureza más comunes en minería son:

• Escala Mohs: Mide la resistencia al rayado de un mineral.
• Número Miller: Asigna valores de"abrasivida" a los minerales en función de la pérdida de peso que sufre un estilete de acero al ensayarse sobre dicho mineral. También indica la atrición o degradación de las partículas durante el transporte por tubería.

Tuberías para Mineroductos

Pérdida de Carga en Tuberías

Todo líquido en movimiento a través de una tubería sufre una pérdida de carga o presión debido a:

• Rozamiento contra las paredes de la tubería
• Rugosidad de la tubería
• Viscosidad del fluido
• Dimensiones de la tubería (longitud y diámetro)
• Válvulas y conexiones

Tipos de Tuberías

Algunos tipos de tuberías utilizadas en mineroductos son:

• Fibrocemento: Transporte por gravedad, mezclas abrasivas y corrosivas.
• Madera: Aplicaciones limitadas.
• Hormigón: Transporte de grandes volúmenes.
• Acero ondulado: Resistencia a la abrasión.

Diseño de Tuberías

En mineroductos, el diseño de las tuberías es crucial. Se deben considerar al menos los siguientes parámetros:

• Presiones de operación
• Características mecánicas del material
• Sismicidad del área
• Características geomecánicas del itinerario
• Fenómenos de desgaste, abrasión y corrosión

Desventajas del Transporte por Cable

El transporte por cable presenta algunas desventajas en comparación con el transporte hidráulico:

• Baja productividad, que disminuye con el aumento de la distancia de transporte (con cable fijo)
• Dificultad en el diseño de los rieles en los puntos finales
• Alta peligrosidad, especialmente en el transporte con cable sin fin (enganche y desenganche sin detenerlo)
• Dificultad para automatizar el proceso de transporte

Conclusión

El transporte hidráulico de minerales por mineroductos es un proceso complejo que requiere una cuidadosa consideración de diversos factores. La selección adecuada de los materiales, el diseño de las tuberías y la optimización de los parámetros operativos son esenciales para garantizar la eficiencia, la seguridad y la rentabilidad del sistema de transporte.