Resumen de la aplicación: Evaluar la espuma que llega a la bomba, y no limitarse a determinar si la bomba funciona en una planta de flotación.

Una bomba de espuma debe evaluarse cuando una pulpa de flotación persistente y rica en aire impide que una bomba de pulpa convencional proporcione de manera fiable el caudal y la altura manométrica requeridos. Las preocupaciones típicas incluyen un caudal de descarga inestable, pérdidas repetidas de capacidad de bombeo y un nivel creciente en el tolva de alimentación a pesar de que la bomba se encuentra en funcionamiento.

Sin embargo, no todas las corrientes de flotación requieren una bomba de espuma. La alimentación de flotación, los relaves y el concentrado pueden llegar a sus bombas de transferencia con distintos niveles de aire atrapado. La decisión depende del material en la entrada de la bomba, de la configuración del sistema y de la capacidad de la bomba propuesta.

Comience por separar la espuma de proceso inevitable del aire introducido por fugas de succión, vórtices o condiciones deficientes de entrada. Una bomba especializada no puede sustituir ese análisis.

Por qué la espuma de flotación es diferente de una pulpa ordinaria

La selección ordinaria de lodos considera principalmente la fase líquida y la fase sólida. La espuma de flotación introduce una fase gaseosa considerable, lo que dificulta la caracterización del volumen y del comportamiento en la entrada.

El gas puede interferir con el bombeo centrífugo, reduciendo el rendimiento entregado o provocando un funcionamiento inestable. Las directrices del Instituto Hidráulico señalan que el aire arrastrado y una cebadura insuficiente figuran entre las causas por las que una bomba puede no alcanzar la presión esperada.

La cantidad de aire que llega a la bomba también puede variar conforme cambian las condiciones de operación. La investigación en flotación analiza la dispersión del gas bajo distintas concentraciones de espumantes y caudales de gas, lo que subraya la necesidad de caracterizar el flujo real en lugar de suponer un comportamiento constante.

Por lo tanto, dos corrientes con una concentración de sólidos similar pueden presentar desafíos distintos en el bombeo. El porcentaje de sólidos por sí solo no basta para describir la carga de espuma.

¿Cuándo debe considerarse una bomba de espuma?

Evaluar a Bomba de espuma para lodos de flotación cuando la tarea requerida implica espuma de proceso persistente y la bomba convencional propuesta no puede gestionarla de manera confiable.

Las señales de advertencia útiles incluyen:

• La descarga cae repetidamente mientras el material espumoso se acumula en la tolva.
• El rendimiento de la bomba varía según las condiciones de la espuma de flotación.
• No es posible mantener la entrega requerida a pesar de las condiciones verificadas de velocidad y del sistema.
• Una bomba seleccionada con base en datos de lodos comunes rinde deficientemente en la alimentación aireada real.

Estas observaciones justifican una evaluación adicional; por sí mismas, no establecen la causa.

Una bomba de lodos estándar puede seguir siendo adecuada cuando llega poca aire a la entrada o cuando se confirma que la configuración seleccionada es la adecuada para la carga de servicio medida. El equipo debe elegirse en función del flujo, y no únicamente por su ubicación dentro de una planta de flotación.

Verifique el depósito y la entrada antes de cambiar la bomba.

La espuma del proceso y el aire introducido accidentalmente requieren respuestas diferentes.

El aire puede ingresar a través de una fuga de succión o ser arrastrado hacia la entrada por un vórtice cuando la submersión del líquido es insuficiente. La cavitación es otro mecanismo: implica la vaporización del líquido bajo baja presión y no debe considerarse como sinónimo de aire de flotación. Pumps.org

Revise la geometría de la tolva, la entrada de alimentación, la carga hidráulica disponible en la entrada, las restricciones de succión y el comportamiento del nivel. Pregunte si la disposición proporciona las condiciones de entrada requeridas por la bomba seleccionada.

La guía de entrada del Instituto Hidráulico enfatiza un flujo de entrada estable y uniforme, sin remolinos indeseados ni aire arrastrado. Cuando se trata de una operación con espuma inevitable, esto convierte el diseño de la disposición de la entrada y el de la bomba en un problema de ingeniería conjunto. Pumps.org

Aumentar la velocidad o instalar una bomba convencional de mayor capacidad no debería ser la solución automática. En primer lugar, determine si el factor limitante es la carga hidráulica, los gases retenidos o un problema de instalación.

Informar el volumen de espuma por separado del flujo de lodo desaireado

Un flujo espumoso requiere más información que una estimación convencional de flujo líquido‑sólido.

Distinguir:

• Flujo de lodo desaireado: volumen de líquido y sólidos tras la eliminación del aire.
• Volumen de alimentación aireado: volumen total, incluido el gas retenido, en las condiciones especificadas.
• Persistencia de la espuma: la facilidad con que el material libera aire antes de llegar a la bomba.

Si se informa un factor de volumen de espuma, indique su definición y el procedimiento de muestreo. Las mediciones pueden variar a medida que la espuma se drena o colapsa; un factor no definido resulta difícil de utilizar para la selección.

No aplique un umbral universal de contenido de aire ni multiplique la capacidad de la curva de agua por un factor arbitrario de espuma. Solicite al proveedor que le explique cómo las condiciones de espuma reportadas influyen en la selección propuesta.

Las bombas de lodos para el procesamiento de minerales utilizadas en otras partes del circuito pueden manejar diferentes corrientes y no deben considerarse intercambiables.

Ejemplo ilustrativo: Espuma estable en un punto de transferencia de concentrado

Ejemplo ilustrativo únicamente; esto no constituye un caso de cliente ni una calificación del producto.

Un sistema de transferencia de concentrado presenta un caudal de lechada desaireada de 70 m³/h y una requerida altura manométrica estimada de 18 m. La corriente contiene un 25 % de sólidos en masa, opera a 30 °C y presenta un pH medido de 8.

La tolva de recepción acumula espuma persistente, mientras que la descarga se vuelve intermitente. La inspección no revela ninguna restricción evidente en la succión ni ninguna fuga de aire.

Estas observaciones justifican la evaluación de un diseño para el manejo de la espuma, pero los datos aún no son suficientes para seleccionar un modelo. El equipo de ingeniería sigue necesitando información representativa sobre el volumen aireado, datos de partículas, detalles de los reactivos y el rango de condiciones del tolva.

La cifra de 70 m³/h corresponde a una lechada desaireada; no determina el volumen ocupado por la espuma entrante. De igual modo, la estimación preliminar de la altura manométrica no garantiza que una bomba pueda cumplir con esa capacidad cuando se trata de un caudal con aireación.

Qué confirmar antes de realizar el pedido

Solicite una revisión conjunta del sistema de la bomba y la tolva. Proporcione:

• Puntos de solicitud y transferencia.
• Flujo de lodos desaireados y mediciones del volumen aireado disponible.
• Cabeza y disposición de tuberías requeridas.
• Concentración de sólidos, tamaños de partículas y densidad de la suspensión.
• Persistencia de la espuma y variaciones de operación.
• pH, reactivos pertinentes y temperatura.
• Información existente sobre las bombas y problemas de suministro observados.

Confirmar los materiales de la sección húmeda y las piezas propuestas para el reemplazo de la bomba de lodos como parte de la planificación del mantenimiento. Un diseño apto para manejar espumas debe seguir siendo adecuado para sólidos abrasivos y para la química de la pulpa.

Preguntas frecuentes

👉¿Toda planta de flotación necesita una bomba de espuma?

No. Evalúe el flujo específico en la entrada de la bomba. Algunas tareas contienen poca aireación retenida, mientras que otras presentan espuma persistente.

👉¿Puede una bomba de lodos normal manejar cierta espuma?

Posiblemente, dependiendo del diseño de la bomba, de la disposición de la entrada y del flujo de alimentación real. No existe un límite universal de contenido de aire aplicable a todas las bombas de lodos.

👉¿Es la adherencia del aire lo mismo que la cavitación?

No. El aire retenido puede interferir con el bombeo sin que se produzca la vaporización del líquido. La cavitación implica la formación y el colapso de burbujas de vapor; sus causas requieren un análisis independiente.

👉¿Puede añadir agua resolver un problema de bombeo de espuma?

Puede modificar el flujo de alimentación, pero también altera el volumen, la concentración y el balance hídrico del proceso. Evalúe el efecto sobre la flotación y los equipos aguas abajo antes de recurrir a la dilución como solución.

👉¿Puede una curva de agua clara confirmar el rendimiento de la espuma?

No por sí solo. Solicite al proveedor la base de selección para las condiciones medidas de la pulpa y la espuma, incluidos los límites de operación y los requisitos de entrada.

Solicitar una revisión de la tarea de espuma

Si la espuma persistente está afectando la transferencia, proporcione datos sobre el caudal, la altura manométrica requerida, las características de los sólidos, la información sobre los reactivos y fotografías o videos del comportamiento del material de alimentación y de la tolva. Incluya también cómo evoluciona el problema durante la operación.

Utilice la solicitud de aplicación de la bomba para diferenciar los valores medidos de las estimaciones, de modo que el diseño propuesto de la bomba y la disposición de la entrada puedan revisarse en conjunto.