SUDBURY, ONTARIO — Vale Canada Limited gestiona aquí una de las mayores instalaciones mineras integradas del mundo, donde extrae y procesa minerales que contienen níquel, cobre y otros metales.
El complejo minero de la empresa en Sudbury lleva más de 100 años en funcionamiento. A partir de 2012, la planta de Sudbury puso en marcha un proyecto de reducción de emisiones atmosféricas limpias (AER), con un presupuesto de mil millones de dólares, para reducir en un 85 % las emisiones de dióxido de azufre por la chimenea.
«Anteriormente, Vale refinaba tanto níquel como cobre en Sudbury», afirma Tom Zanetti, director sénior de proyectos del proyecto Clean AER. Tras analizar la vida útil total de las minas y las previsiones a largo plazo sobre la capacidad minera de la región, la empresa decidió centrarse en la producción de níquel y vender el concentrado de cobre a otras empresas, en lugar de refinarlo internamente.
Vale colaboró con Ionic Engineering, de Lively (Ontario), para diseñar un sistema de manipulación de materiales capaz de envasar entre 27 y 35 toneladas/h (entre 24 y 32 toneladas métricas/h) de concentrado de cobre en sacos a granel, mediante la integración de un sistema automatizado de llenado de sacos a granel de Flexicon en su proceso ya existente.
Para gestionar este volumen, François Nzotungwanimana, director de operaciones de Ionic Engineering e ingeniero de proyecto en el proyecto de ensacado a granel, especificó las llenadoras dobles de sacos a granel, las cintas transportadoras de rodillos y un dispensador central de palés que conforman el sistema Flexicon. Además, Ionic diseñó los sistemas eléctricos y de control, se encargó de la adquisición de las máquinas etiquetadoras y otros equipos, diseñó los sistemas de seguridad y llevó a cabo la integración de los sistemas, incluyendo la programación, la parte eléctrica y la seguridad. El equipo de Ionic Engineering también se encargó del diseño mecánico adicional y de la ingeniería de seguridad.
Producción de concentrado de cobre
El mineral extraído in situ se tritura primero hasta convertirlo en un polvo similar a la harina, explica Zanetti. Mediante un proceso de flotación se elimina la roca estéril. El concentrado a granel resultante se envía a una fundición, donde se produce un material de alta ley que contiene tanto níquel como cobre. Otro proceso de flotación separa los concentrados de níquel y cobre. Vale refina el concentrado de níquel para obtener metal in situ.
El concentrado de cobre, tras su deshidratación y secado, presenta una textura similar a la de la arena y contiene entre un 60 % y un 70 % de cobre. Se transporta a dos grandes tolvas de alimentación situadas sobre las dos estaciones de llenado de sacos a granel, con una capacidad de 11 toneladas (10 toneladas métricas) cada una, suficiente para llenar cinco sacos a granel.
Palés suministrados automáticamente a las máquinas de llenado de sacos a granel
La División de Ingeniería de Proyectos de Flexicon integró un dispensador de palés, plataformas giratorias para palés, dos transportadores de rodillos de 25 pies (7,5 m) de longitud y dos llenadoras de sacos a granelSwing-Down®. El dispensador de palés está situado entre las líneas de llenado de sacos, dispuestas en imagen especular, y en ángulo recto con respecto a ellas.
Una carretilla elevadora carga entre 10 y 14 palés a la vez en el dispensador de palés. Cuando una de las máquinas de llenado de sacos a granel solicita un palé, el dispensador eleva todos los palés excepto el de la parte inferior, que es enviado a la máquina de llenado de la izquierda o de la derecha mediante el transportador de rodillos motorizado. A continuación, una plataforma giratoria gira el palé 90 grados para alinearlo con la máquina de llenado.
Automatización de las operaciones de llenado de sacos a granel
Una vez colocado el palé, el cabezal de llenado Swing-Down de la máquina de llenado desciende y gira de la posición horizontal a la vertical, situando la rampa de descarga y los ganchos para sujetar las bolsas al alcance de un operario que se encuentre en el suelo de la planta. Esto refuerza las medidas de seguridad de la planta, ya que elimina la necesidad de pisar las cintas transportadoras de rodillos o de hacer esfuerzos para alcanzar puntos de conexión situados en altura.
Una vez que el operario coloca las asas de la bolsa a granel sobre los cierres automáticos, encaja la boquilla de la bolsa en un sello inflable para boquillas y pulsa el botón del inflador, el ciclo de llenado es totalmente automático:
1) El cabezal de llenado gira hasta volver a la posición horizontal, se eleva hasta la altura de llenado e infla la bolsa para eliminar las arrugas.
2) Una vez cumplidas varias condiciones de seguridad, se abre una válvula de guillotina, lo que permite que la tolva de alimentación superior correspondiente descargue por gravedad en el saco a granel a la velocidad máxima de alimentación, mientras que el aire desplazado del saco se expulsa a través de un filtro de malla para contener el polvo en suspensión.
3) A intervalos regulares, una plataforma de compactación situada debajo del palé vibra para estabilizar la bolsa.
4) Las células de carga controlan continuamente el peso del concentrado de cobre a medida que se llena el saco hasta alcanzar un peso de 2,2 toneladas (2 toneladas métricas).
5) El controlador cierra la válvula de guillotina, suelta las asas de la bolsa y desinflada/desconecta la boquilla.
6) El transportador de rodillos motorizado traslada la bolsa paletizada desde la llenadora hasta varios transportadores de rodillos motorizados de acumulación. La bolsa llena se detiene en el último transportador de acumulación, donde una etiquetadora automática le coloca una etiqueta de identificación, antes de pasar a un transportador de rodillos de alimentación por gravedad que la conduce hacia una rampa que la detiene en su posición para su descarga.
7) Una carretilla elevadora traslada las bolsas llenas a una zona de almacenamiento, listas para su envío a los clientes.
Además de adaptarse al espacio limitado disponible, la configuración de la llenadora doble de sacos a granel ofrece capacidad, flexibilidad y redundancia para el proceso de llenado de sacos. La distribución automática de palés reduce el tiempo de espera y el riesgo de lesiones de los trabajadores.
Ionic Engineering diseña y fabrica sistemas de automatización para la minería, la transformación de metales y otros sectores. Además de este sistema de llenado de sacos a granel, Ionic ha llevado a cabo otros proyectos en el marco de la iniciativa Clean AER.
Vale Canada Limited
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