Maximizando la productividad, minimizando el impacto. ¿Cómo elegir las bombas adecuadas para una minería eficiente y sostenible

Para que las empresas mineras puedan aumentar su producción minimizando al mismo tiempo los tiempos de inactividad y su impacto ambiental, elegir las bombas correctas será fundamental en 2025. Además del control de costos, factores como la escasez de agua, el consumo energético y el cumplimiento normativo también son prioritarios.

Wilfried Staijen (Especialista en el Sector Minero en Watson-Marlow Fluid Technology Solutions) ha visitado sitios mineros y de construcción en todo el mundo para asesorar sobre cómo aplicar los productos de WMFTS para mejorar la productividad de las plantas. En este artículo, Wilfried explica qué bombas pueden utilizarse para optimizar el rendimiento operativo, cómo enfrentar desafíos como la escasez de agua y la reducción del consumo de energía, y cómo minimizar el mantenimiento y los tiempos de inactividad.

¿Qué desafíos enfrentan las empresas de minería y procesamiento de minerales en 2025?

El principal es la disponibilidad de agua. En regiones como Chile, Sudáfrica o Australia, la escasez hídrica representa un reto importante para la minería. En algunos casos, se bombea agua desalinizada desde el mar hacia zonas montañosas o desérticas donde se ubican los yacimientos. Las bombas de cavidad progresiva y las centrífugas contienen sellos mecánicos que requieren enjuague continuo con agua fresca, lo cual es un problema en áreas donde el recurso es limitado. Además, estas bombas no pueden operar con agua salada y el agua utilizada debe ser tratada para su reutilización, generando un entorno fangoso en el sitio.

En cambio, las bombas peristálticas como las Bredel no tienen sellos mecánicos y no requieren enjuague, lo que representa un ahorro significativo de agua. Una bomba Bredel puede transferir productos con hasta un 80% de contenido sólido, lo que implica un uso mucho menor de agua en comparación con una bomba centrífuga.

El siguiente reto es el consumo de energía: una bomba centrífuga puede requerir entre 50 y 60% más potencia de motor para alcanzar el mismo caudal que una peristáltica. Las bombas peristálticas consumen entre 40 y 50% menos energía. Además, al reducir la velocidad de operación de una centrífuga, se aleja de su punto de máxima eficiencia, aumentando el consumo energético. En cambio, al disminuir la velocidad de una Bredel, el consumo también disminuye, permitiendo a las mineras ahorrar electricidad y combustible diésel en campo.

Otro factor creciente es la prevención de fugas y el impacto ambiental. En muchos sitios mineros se observan bombas con fugas de agua, lodos y reactivos. Nuestras bombas dosificadoras, como la Qdos, permiten una dosificación precisa sin fugas. Cuando el tubo de la bomba necesita reemplazo, el controlador lo detecta y detiene automáticamente el equipo, conteniendo el químico. Las Bredel también poseen carcasa de contención que evita derrames cuando la manguera falla.

La robustez y confiabilidad de la bomba son cruciales. Las centrífugas pueden dejar de bombear y no alimentar correctamente al analizador, mientras que las peristálticas garantizan el flujo. He visto bombas centrífugas usadas para muestreo en minas que provocaban fugas de agua y generaban situaciones peligrosas.

El control de costos también es clave. La sobredosificación de reactivos es costosa, y una dosificación insuficiente puede implicar pérdida de minerales valiosos y requerir procesos adicionales para su recuperación. Las bombas encapsuladas de Watson-Marlow y las bombas Qdos permiten una dosificación precisa y controlada, evitando excesos, reduciendo el desperdicio químico, los costos de tratamiento de efluentes y el riesgo de contaminación de suelo y agua. 

¿Qué consecuencias enfrenta una empresa minera si falla una bomba?

La minería es una operación continua: el mineral entra y sale sin detenerse. Cualquier interrupción puede implicar días o semanas para reanudar el proceso. Si una empresa detiene operaciones, debe vaciar completamente el sistema, tanques y recipientes. Por ello, los procesos críticos cuentan con líneas de respaldo. Si la bomba principal falla, entra la de reserva. Pero si esta también falla, el problema es grave.

Es crucial que la bomba dañada pueda repararse con rapidez y seguridad, algo que las bombas Bredel permiten fácilmente. Una falla no controlada puede costar millones de dólares y semanas de recuperación.

También hay consecuencias operativas. Una vez observé cómo una bomba de la competencia instalada bajo un espesador presentó fugas que inundaron la planta con lodo. Se requirió limpieza general y reparación de motores y equipos, lo que implicó altos costos y reemplazo de piezas.

¿Por qué es importante contar con bombas confiables y de bajo mantenimiento?

El personal en los sitios mineros se ha reducido al mínimo, y muchas veces no tiene la formación adecuada para operar y mantener el equipo. Si no se detectan oportunamente los problemas de mantenimiento, la bomba puede fallar durante la noche y dejar la planta sin producto al iniciar el turno siguiente. En estos entornos con menos personal calificado, es clave contar con equipos duraderos y confiables.

¿Cómo minimizan las bombas Bredel el impacto ambiental?

En la mina de estaño South Crofty , operada por Cornish Metals en Inglaterra, ocho bombas peristálticas Bredel transfieren lodo en la planta de tratamiento de aguas. Además, tres bombas Qdos dosifican de manera confiable peróxido de hidrógeno para oxidar metales contaminantes presentes en el agua de mina. Gracias a este tratamiento del agua extraída de un pozo inundado, Cornish Metals ha mejorado significativamente la calidad del río cercano.

¿Por qué las bombas Bredel son ideales para transferir el underflow de espesadores?

Las pulpas minerales concentradas se bombean a filtros prensa donde se forma una torta que luego es enviada a fundición. Cuanto menor es el contenido de agua, más pequeños pueden ser los filtros y las bombas asociadas. Aumentando el contenido sólido en los espesadores se reduce el paso de agua por las bombas y filtros. Las bombas tradicionales solo manejan hasta 40% de sólidos; en cambio, las Bredel, gracias a su diseño peristáltico, alcanzan hasta 80% de materia seca, lo que permite reducir la capacidad de filtrado requerida. Además, operan con control de frecuencia sin perder capacidad volumétrica. Una bomba convencional no puede funcionar eficientemente con variaciones de frecuencia, ya que se aleja de su punto de eficiencia y puede fallar.

¿Qué otras aplicaciones clave en minería se benefician del uso de bombas WMFTS?

Una es el muestreo de pulpas. En celdas de flotación, se extraen muestras continuamente para medir concentraciones de cobre, oro u otros minerales, y verificar si la dosificación de reactivos es adecuada. Estas pulpas contienen sólidos, aire y reactivos, y suelen recorrer largas distancias en condiciones hostiles. A veces se requiere una succión positiva de 5 a 6 metros. Cada aplicación tiene distintas exigencias de succión y longitud de línea. Si el proceso no está bien controlado, la pulpa puede contener más sólidos o ser más viscosa, exigiendo ajustes en la dosificación.

Estos parámetros afectan el desempeño de una bomba convencional, pero no de una Bredel: es autocebante y puede manejar aire, sólidos y productos viscosos hasta 16 bar. Las variaciones en la pulpa no afectan su rendimiento continuo.

Las bombas Watson-Marlow y Qdos se utilizan para dosificación precisa de reactivos, con fácil control vía variadores de frecuencia o PLCs, mantenimiento simple y tiempos de parada mínimos.

Otra aplicación es el relleno de huecos (backfill). Cuando se extraen minerales, los residuos se mezclan con cemento y se bombean de regreso a la mina para reforzar su estructura. 

Estas mezclas tienen alto contenido de sólidos, y hemos tenido éxito en proyectos en Brasil y Escandinavia donde se manejan relaves con cemento.

¿Qué impacto tiene la nueva bomba Bredel Heavy Duty en aplicaciones exigentes?