Qué debe medir este sector
La minería es el sector en el que el instrumento tiene que sobrevivir al proceso antes de poder medirlo. Una pulpa abrasiva, sólidos gruesos, vibración fuerte, polvo y una oscilación amplia de la temperatura ambiente son condiciones normales de operación y no excepciones, y un instrumento que en otra planta de proceso sería perfectamente adecuado puede quedar destruido en una temporada por el mismo servicio aquí.
Eso empuja la especificación hacia diseños sin obstrucción y hacia la medición desde fuera de la tubería o del recipiente. Un caudalímetro electromagnético con revestimiento resistente al desgaste sustituye a cualquier solución con partes móviles; una medición de nivel sin contacto sustituye a un flotador que el material enterraría; un transmisor con un diafragma enrasado grande sustituye a otro con una toma pequeña que se obstruiría. El esfuerzo de ingeniería se va en la interfaz con el medio y no en la electrónica.
Las mediciones en sí se refieren con frecuencia al balance de masas y no a una cifra exacta. Cuánto mineral entró, cuánto concentrado salió, cuánta agua se está añadiendo y cuánta va a relaves: esas cifras deciden si la planta hace lo que se diseñó para hacer, y se comparan entre sí en lugar de juzgarse por separado. Por eso la densidad y el caudal se miden a menudo juntos, y por eso la resistencia al desgaste y la estabilidad frente a la deriva pesan aquí más que la exactitud absoluta.
Dónde se sitúan los instrumentos
Extracción y transporte
Perforación, voladura, carga y transporte por cinta. Aquí la instrumentación es sobre todo de estado y de seguridad: vibración en trituradoras y cintas, detección en cintas y tolvas, y supervisión de gas o de polvo en espacios cerrados.
Conminución y molienda
Circuitos de trituración y de molienda, donde la alimentación, la adición de agua, el consumo de potencia y la densidad de la pulpa se controlan juntos. Las mediciones están muy acopladas entre sí y de ellas se controla la carga circulante, y no de una lectura aislada.
Separación y espesamiento
Celdas de flotación, ciclones, espesadores y filtros. Dominan el nivel, la densidad, el caudal y la detección de interfaz, y los medios son abrasivos y con frecuencia espumosos.
Relaves, agua y servicios auxiliares
Transporte y almacenamiento de relaves, agua de proceso y servicios del emplazamiento. Las mediciones de caudal y de nivel llevan aquí una obligación de contención, así que la fiabilidad pesa al menos tanto como la exactitud.
Instrumentación utilizada en este sector
| Magnitud | Qué se mide en este sector | Instrumentos que se especifican habitualmente |
| Caudal | Pulpa en circuitos de molienda y de flotación, agua de proceso, dosificación de reactivos y transporte de relaves | Caudalímetros electromagnéticos con revestimiento resistente al desgaste, caudalímetros ultrasónicos donde la tubería no puede abrirse, y medición de desplazamiento positivo o másica para los reactivos |
| Densidad e interfaz | Densidad de la pulpa en el circuito de molienda, densidad del flujo inferior en el espesador y nivel del manto en el propio espesador | Medición de densidad radiométrica, medición de caudal másico cuando la densidad se deduce de él, e instrumentos de interfaz para el manto del espesador |
| Nivel | Tolvas de trituración, acopios de mineral, cámaras de recogida, espesadores y tanques de proceso | Transmisores de radar y ultrasónicos elegidos por el polvo y el estado de la superficie, transmisores hidrostáticos cuando el medio lo permite, e interruptores que toleran quedar enterrados o recubiertos |
| Presión | Bombeo de pulpa, alimentación a ciclones, filtros prensa y circuito de agua | Transmisores con diafragma enrasado o de gran diámetro para evitar obstrucciones, y sellos donde el medio atacaría el elemento |
| Vibración y estado | Trituradoras, cribas, cintas, bombas y accionamientos | Medición con acelerómetro o de velocidad, a menudo en una ronda de inspección y no instalada de forma permanente |
| Gas y polvo | Espacios confinados, almacenamiento de reactivos y polvo en puntos de transferencia cerrados | Detectores de gas portátiles para la entrada, detección fija donde el riesgo está presente de forma continua, y medición de polvo donde se aplica un límite de exposición |
El desgaste es un requisito de diseño en este sector y no una partida de mantenimiento. Cuando el medio es abrasivo, el revestimiento, el diafragma y el montaje deciden con frecuencia cuánto dura la medición.
Cómo especificar una explotación minera
- Primero la abrasión. La pulpa es la dificultad que define el sector, así que el revestimiento, el diafragma y el montaje se eligen frente al desgaste antes de hablar de exactitud, y un instrumento resistente al desgaste con una exactitud modesta suele durar más que uno exacto que carezca de esa resistencia.
- Si el medio puede medirse desde fuera. Cuando la tubería o el recipiente son difíciles de abrir y el proceso no puede interrumpirse, se prefiere la medición sin contacto o de montaje exterior, aun a costa de algo de exactitud.
- El tamaño de los sólidos y su comportamiento de sedimentación, porque los sólidos gruesos sedimentan rápido, obstruyen las tomas pequeñas y crean en la tubería un perfil de velocidad que afecta a la lectura.
- La densidad como medición por derecho propio. En los circuitos de molienda y de espesamiento la densidad importa con frecuencia tanto como el caudal, y las dos se relacionan entre sí en lugar de leerse por separado.
- El entorno: polvo, vibración, oscilación de la temperatura ambiente y lavado a presión, factores que afectan más a la envolvente que al sensor.
- La alimentación y las comunicaciones en puntos remotos, que son con frecuencia la razón de instalar una medición con registro local en lugar de una conexión permanente.
- El manejo de reactivos, donde la cantidad dosificada importa, el medio puede ser peligroso y los materiales de construcción tienen que ser adecuados para él.
- Las obligaciones de contención sobre relaves y agua de proceso, donde una fuga o un rebose no detectado tiene consecuencias más allá del límite de la planta.
Normas y homologaciones que pueden aplicarse
- Los esquemas de certificación para áreas peligrosas donde se manejan reactivos o hidrocarburos, que la instalación puede tener que cumplir.
- Las obligaciones de exposición a polvo y a gas, que fijan el método de supervisión y el registro y no el instrumento.
- Los requisitos ambientales de contención y de vertido para relaves y agua de proceso, donde un valor medido puede reportarse a una autoridad.
- Las normas de estado de máquinas y de protección que el emplazamiento aplica a equipos rotativos y cintas transportadoras.
- Describimos lo que una instalación puede tener que cumplir. No afirmamos que se tenga ninguna aprobación para un producto salvo que el certificado nos haya sido facilitado, y las páginas de producto siguen la misma regla.
Aplicaciones en este sector
