Cribadoras de alto rendimiento en la industria de la potasa.

30.08.2012, Saskatoon

Ventas, RHEWUM Ltd.

Hecho a medida RHEWUM Las máquinas de cribado garantizan altas tasas de producción en el rango de 0.2 a 40 mm (70 mallas y 1.57 pulgadas) y bajos intervalos de mantenimiento al mismo tiempo.

El potasio constituye un componente importante de la vida. Desempeña un papel clave en muchas áreas de la nutrición. Junto con el nitrógeno y el fósforo potásico, es el tercer nutriente vegetal esencial y representa una parte importante de la vida vegetal y animal: favorece el crecimiento de las plantas, la actividad enzimática, la formación de proteínas, la fotosíntesis, la respiración y una mejor absorción de nutrientes. Casi el 95% de todo el potasio producido se utiliza como fertilizante [1]. Incluso el suministro de potasio a las plantas puede verse interrumpido a corto plazo. El potasio sigue siendo un mineral esencial a largo plazo.

Un mineral versátil

Tabla 1: Los minerales que contienen potasio más importantes con su contenido de óxido de potasio (K2O) soluble en agua [2] En todo el mundo, existen muchos depósitos que contienen potasio, como compuestos de cloruro, sulfato y nitrato. La forma que contiene cloruro desempeña el papel más importante en la industria. El potasio está disponible en varios compuestos, por ejemplo, con sodio, magnesio y calcio (Tabla 1). Sólo cuatro países representan las tres cuartas partes de la producción mundial: Canadá, Rusia, Alemania y Bielorrusia. La capacidad de producción mundial alcanzó alrededor de 38 millones de toneladas en 2005. Los cuatro países consumidores más importantes son EE.UU., China, Brasil e India. Canadá dispone de aproximadamente la mitad de los depósitos de potasio conocidos en todo el mundo, pero la capacidad de producción en Canadá sólo alcanza el 30% de la cantidad necesaria en todo el mundo. Los productores más importantes a nivel mundial son:  

Potash Corporation of Saskatchewan Inc. (Canadá) Según sus propios datos, PCS es la tercera empresa en el mercado de nitrógeno y fosfato y también produce alimentos para animales y productos químicos industriales. La empresa produce más del 15% de la producción mundial de potasa. Potash Corp fue fundada en 1975 por el gobierno de la provincia de Saskatchewan. En 1989 la empresa pasó a manos privadas y pasó a ser pública. En la década de 1990, PCS adquirió varios productores estadounidenses de cloruro de potasio: Potash Company of America, Florida Favourite Fertilizer, Texasgulf y Arcadian Corporation. Los principales mercados son América del Norte, Brasil y Asia, incluida China. Sitio web: www.potashcorp.com  

Bielorrusia (Bielorrusia) La empresa estatal de minería del carbón denominada "Unión de Producción Bielorrusia" es el mayor productor de fertilizantes potásicos en la zona de la CEI. La sede central está situada en Salihorsk/Bielorrusia, donde se encuentran las cuatro plantas mineras de la empresa (depósito de potasa de Starobin). Bielorrusia tiene 20.000 empleados. La producción se entrega a más de 50 países de Europa, África, Asia, América del Norte y América del Sur. En Bielorrusia se produce una de cada seis toneladas de fertilizante potásico en el mundo. Sitio web: www.kali.by  

Compañía de mosaicos (EE. UU.) La empresa Mosaic de Plymouth/Minnesota, EE.UU., tiene la mayor capacidad de producción de fosfatos del mundo y al mismo tiempo es el tercer productor de potasa. Mosaic genera más del 15 % de la producción mundial de potasa. El fosfato se extrae y procesa en cinco plantas mineras y cuatro instalaciones de producción en Florida y Luisiana. Al igual que Potash Corporation, Mosaic Company forma parte del consorcio de exportación Canpotex. La empresa Mosaic posee minas de potasa en Saskatchewan (Canadá), Nuevo México y Michigan (EE.UU.) y cuenta con 7.400 empleados en todo el mundo. Las principales actividades se encuentran en América del Norte y del Sur, así como en Asia. Partes de Mosaic Company son IMC Global y Cargill Nutrition. Sitio web: www.mosaicco.com  

K+S Kali GmbH (Alemania) La empresa con sede en Kassel/Alemania es el cuarto productor mundial de potasa y el principal proveedor de sal bruta de potasa y magnesio en Europa. El cloruro de potasio es el producto más vendido de K+S Kali GmbH: un fertilizante universal que se utiliza, por ejemplo, para el cultivo de cereales, maíz, arroz y soja. Partes de la gama de productos K+S Kali están autorizadas para el cultivo ecológico. En el año 2008 se presentó un presupuesto para la puesta en servicio de la planta de potasa cerca de Rossleben (Alemania). Las actividades comerciales de K+S se dividen en cuatro grupos: Fertilizantes, Industria, Salud y Alimentación y Nutrientes.

Urálcali (Rusia) Uralkali es el segundo productor de fertilizantes minerales de Rusia. Su sede se encuentra en Beresniki, en la zona de Perm. La empresa tiene más de 15.000 empleados y extrae principalmente cloruro de potasio, que se exporta principalmente. Fue fundada en 1930 como empresa pública y desde 1992 es una sociedad anónima. Uno de los mayores accionistas es el multimillonario Suleiman Kerimow. La cuota de mercado mundial del potasio asciende al 10 %. Más del 90% de los productos se exportan, principalmente a China, Brasil, el Sudeste Asiático y la India, pero también a Europa, África, Oriente Medio y Estados Unidos. Los bajos costos de mano de obra y energía permiten a Uralkali ofrecer productos a bajo precio. Sitio web: www.uralkali.com

DSW, Obras del Mar Muerto DSW es ​​la abreviatura de Dead Sea Works. Después de la guerra de independencia israelí en 1948, la empresa Palestina Potash, fundada en 1920 por Moshe Novomeysky en Palestina, territorio bajo mandato británico, fue nacionalizada y redefinida. La empresa que ahora pertenece a Israel Chemicals Ltd. (ICL) es el principal centro económico del sur de Israel. Sus materias primas proceden del Mar Muerto, que se encuentra a 400 metros bajo el nivel del mar. En 1992, ICL pasó a manos privadas. El 90% de las ventas se realizan en el extranjero, muchas de ellas a Europa. ICL es una de las empresas más grandes de Israel, el mayor proveedor de fertilizantes y la empresa líder en química industrial del país. Sitio web: www.icl-group.com

China La producción china de potasa asciende a 3.5 millones de toneladas al año. Las actividades mineras son de propiedad estatal. La producción china de potasa no juega un papel importante en el comercio mundial porque China consume ella misma la producción de potasa y la compra en el mercado mundial para cubrir sus propias demandas. Según Germany Trade and Invest, en 2008, 87 empresas chinas producían fertilizantes potásicos. El productor más importante es Sinofert, perteneciente al gigante químico Sinochem.  

APC, Compañía Árabe de Potasa (Jordania) La Arab Potash Company también extrae potasa en la zona noroeste del Mar Muerto. La empresa jordana con sede en Ammán fue fundada en 1956. La extracción de potasa fue iniciada por APC en 1980. Desde entonces, la empresa ha ampliado sus actividades por sí misma y con su filial Jordan Dead Sea Industries Company. APC diversifica sus actividades con proyectos de química y fertilizantes. En 2003, la Canadian Potash Corporation de Saskatchewan adquirió acciones de APC. Con esta empresa conjunta se aumentará la producción. APC comercializa sus productos principalmente en la zona del Mediterráneo y Asia. Sitio web: www.arabpotash.com  

Agrium Inc. (Canadá) El foco de actividad de Agrium es la producción de nitrógeno, además de fosfato y potasa. Fue fundada en 1931 como Cominco Fertilizers Ltd. y cambió a Agrium Inc. en el año 1995. La empresa tiene su sede en Calgary/Alberta en Canadá. Agrium tiene alrededor de 6.600 empleados (en 2006) y explota varias minas de potasa y fosfato en Canadá. La capacidad anual de nitrógeno es de 5 millones de toneladas y, según sus propios datos, la empresa se beneficia del bajo precio del gas en Alberta. Agrium vende sus productos en Canadá, Estados Unidos y Argentina. Al igual que Potash Corp y Mosaic Company, Agrium Inc. forma parte del consorcio exportador norteamericano Canpotex. En varias ocasiones la empresa fue vengada por incumplimiento de las especificaciones medioambientales. Sitio web: www.agrium.com  

Explotación de potasio

Depósitos de potasio que se encuentran en forma de estratos sólidos a profundidades de hasta 1.400 m. (4,600 pies) Por lo general, se extraen mediante métodos mecanizados convencionales de minería subterránea. En caso de que esto ya no sea posible debido a la profundidad de los depósitos y/o si los problemas con el agua entrante impiden la minería convencional, los domos de sal se extraen mediante disolución. La evaporación solar de salmueras que contienen potasio natural es el tercer método de extracción, pero no desempeña un papel significativo.

Tecnologías de pantalla en la industria de la potasa.

Las cribas se utilizan en diferentes puntos del procesamiento de potasio, comenzando con la extracción (el mineral extraído de las minas primero se tritura y luego se calibra) y luego en la compactación, cribado de granulado y carga. Las cribas también se encuentran en el procesamiento húmedo, es decir, el dimensionamiento húmedo después del proceso de flotación, así como en la deshidratación. Como las cribas tienen un consumo de energía específico mucho menor que las trituradoras, además de la producción directa de producto comercializable, se pueden utilizar para aliviar la carga en las etapas de trituración (trituración selectiva) para evitar una trituración excesiva, que resulta costosa [3]

Las cribas utilizadas son principalmente cribas vibratorias y cribas vibratorias de tela. Las cribas vibratorias se utilizan para altas tasas de rendimiento en puntos de corte de medianos a gruesos. Para propiedades críticas del producto y separaciones < 3 mm. (malla 7) Las cribas vibratorias de tela demuestran sus ventajas en comparación con las cribas vibratorias. Cribas de doble frecuencia (RHEduo^®) son un tipo especial de cribas vibratorias. El principio de accionamiento de las cribas vibratorias tipo RHEduo^® El sistema de cribado se basa en el uso de dos motores desequilibrados que funcionan a diferentes velocidades y que están montados en los extremos de alimentación y descarga de la máquina de cribado. En la sección de alimentación, el material de alimentación se afloja con las amplitudes más grandes y se clasifica por tamaño (segregación). En la sección de descarga, se generan pequeñas amplitudes que mejoran la eficiencia del cribado al separar de manera efectiva las partículas cercanas a la malla. Al cambiar la dirección de rotación de los motores, es posible influir selectivamente en la velocidad de transporte y, por lo tanto, en la velocidad de alimentación, así como en la nitidez de separación. En comparación con la tecnología de cribado convencional, gracias a este principio de accionamiento, este tipo de criba está diseñada como una unidad compacta con altas capacidades.

La criba consta de una parte interior vibratoria y una carcasa estática. Esto permite conexiones fijas sin conexiones flexibles sensibles y una masa vibratoria menor. Junto con los accionamientos externos, esto permite un cribado a alta temperatura de hasta 600 °C. (1,112 ° F)La construcción atornillada permite tiempos de funcionamiento extraordinariamente largos y un funcionamiento muy fácil de mantener. Por ejemplo, después de la primera y segunda etapa de trituración, dos líneas basadas en esta tecnología funcionan a un rendimiento de 1.600 t/h. (1,764 toneladas por hora). Después del desbaste del alimento a 40 mm (1.57 pulg.) en un oso pardo, el alimento se separa en la pantalla a 25 (1 pulg.)12.5 mm (1/2 pulg.) y 5 mm (~4 mallas). Separación a 1 mm (malla 18) Luego se hace RHEmoto^® Pantallas con excitación directa de la malla de cribado, que se describen a continuación.

 
RHEduo^® Máquinas de cribado para cribado de KCL compactado

Otro campo de aplicación para RHEduo^® Las máquinas de cribado son cribas para la producción de potasa compactada. El producto en polvo se introduce junto con el material aglutinante en las prensas de rodillos. A continuación, los copos laminados se trituran y se tamizan. Por lo general, solo se obtiene entre un 15 y un 23 % en peso de la fracción de producto deseada de 2 a 4 mm. (5 mallas - 10 mallas) están contenidas en el material triturado. Por lo tanto, este material debe tamizarse con un alto rendimiento y límites definidos con precisión para partículas fuera de especificación para descargar el circuito de compactación. Mientras que las partículas finas que provienen de la trituradora se tamizan y se vuelven a introducir en la compactación, las partículas de gran tamaño tamizadas se trituran nuevamente.

Tabla 2: Rendimiento del cribado de los diferentes RHEWUM tecnologías de detección

Debido a su alto rendimiento de cribado, sus dimensiones compactas y su tecnología, el RHEduo^® Las máquinas de cribado se han establecido como pantallas de carga en casi todos los productores de potasa conocidos en todo el mundo.  

Cargar pantallas para KCL compactado

En la planta de un conocido productor francés de potasa, el contenido de polvo de KCL compactado debe reducirse de un 10 % a un 0.5 % y deben eliminarse los aglomerados de más de 5 mm (~ 4 mesh). Para una velocidad de alimentación de 300 a 360 t/h (397 toneladas por hora) Se ha seleccionado una criba de doble frecuencia de tres pisos. La alimentación del material se realiza mediante un distribuidor covibratorio integrado. Esto permite unas dimensiones de instalación compactas y un funcionamiento sin mantenimiento en comparación con un transportador vibratorio. Mediante la instalación de un piso de cribado adicional en la criba se puede realizar una descarga para la separación más fina. Al hacer esto se puede minimizar el área de cribado necesaria para el corte de criba más fino que determina el tamaño de la criba y, con ello, toda la máquina se vuelve más pequeña.  

Máquinas cribadoras con excitación directa de telas cribadoras.

Para separaciones más finas, desde 2 mm (malla 5) hasta 0.16 mm (malla ~100), se utilizan máquinas de cribado con excitación directa de las telas de cribado. Son adecuadas para separaciones efectivas a altos rendimientos.

Estas máquinas son cribas arrojadizas con excitación directa de la superficie de cribado. El conjunto de pantalla en sí es estático. Esto permite conexiones fijas en las entradas y salidas. Una ventaja de este tipo de construcción es la limitación de las emisiones de polvo, así como la reducción de los costes de mantenimiento que serán obligatorios con los sistemas de sellado dinámico. Fuera de la carcasa de la criba, los robustos vibradores generan vibraciones que se transmiten directamente a la tela de la criba mediante un eje vibratorio. Debido a las vibraciones frecuentes, el material de la criba sale disparado en ángulo recto desde la superficie de la criba; sólo la inclinación de la tela de la criba determina el transporte. Se realiza un cribado en capa fina con una alta velocidad de transporte. Los productos finos se fluidizan en la tela de la criba. Debido a la alta frecuencia, a pesar de la alta velocidad de transporte, se produce una gran cantidad de contactos entre la tela de criba y las partículas. Un ciclo de limpieza ajustable evita de forma fiable que la malla se obstruya. Debido a las pequeñas masas que hay que mover (sólo vibra la tela de criba), se consiguen altas aceleraciones en la superficie de criba. Esto ayuda, por ejemplo, a superar la adherencia de material húmedo o pegajoso (p. ej., pellets). Además de esto, el consumo de energía es muy bajo (0.05-0.10 kWh/t).  

En varias operaciones industriales, esta tecnología de cribado se utiliza para el precribado, el proceso de cristalización en frío y la flotación, así como para la eliminación de polvo. Gracias a la carcasa de pantalla estática no se transfieren fuerzas dinámicas al edificio. Esto permite operar este tipo de cribas incluso en edificios altos sin aumentar las dimensiones de la estructura de acero causada por vibraciones no deseadas.  

cribado húmedo

El tamizado en húmedo requiere generalmente longitudes de tamiz cortas, ya que con la separación del líquido ya no se produce ninguna clasificación. De hecho, el ancho de la pantalla es mucho más importante para alcanzar altos índices de rendimiento y una separación precisa al mismo tiempo. Al alimentar la pulpa como una capa delgada en una máquina ancha en lugar de larga, se logran federados más altos y separaciones más precisas y la vida útil de la tela de criba aumenta considerablemente. En general, para el cribado en húmedo se necesita agua libre y vibraciones para transportar las partículas finas a través de la malla del tamiz. Tan pronto como el agua alimentada como pulpa a la máquina ha pasado la superficie de cribado, finaliza el proceso de clasificación. La materia sólida que queda en la tela de la criba se lleva a la salida de la criba por medio de vibración y gravedad.

La RHEWUM La criba tipo RIUS 1+1 con sistema de doble alimentación es una máquina compacta con dos unidades de cribado como máquina de un piso. Esto permite altas velocidades de avance específicas y al mismo tiempo un funcionamiento de fácil mantenimiento de una máquina cribadora de un solo piso. El principio de accionamiento de la máquina cribadora se realiza mediante vibraciones muy frecuentes adoptadas en el material de la criba. Dado que la criba sólo necesita un accionamiento para dos pasos de separación, se reducen los costes de inversión. Además del cribado de potasa, el RIUS 1+1 también se puede utilizar para feldespato, granate, mineral de hierro, caolín, fosfato, arena de cuarzo y tantalio. Es una alternativa económica y eficiente a los clasificadores hidráulicos e hidrociclones.  

Drenaje  

Cribas de deshidratación (RHEdry) se utilizan para deshidratar productos provenientes de etapas de clasificación húmeda y para recuperar líquido de proceso. En comparación con las cribas convencionales, en este tipo de máquina la inclinación de la tela de criba asciende en dirección a la salida. Esto conduce a una capa de material de criba considerablemente mayor y a una mejor separación de sólidos y fluidos. Las altas aceleraciones de las telas de criba son muy importantes para el efecto de deshidratación. Por lo tanto, se utilizan accionamientos con alta velocidad de rotación para generar una vibración lineal y mejorar el efecto de deshidratación. El tiempo de retención del material en la máquina está influenciado por el ángulo de ajuste de la máquina. Este debe elegirse de forma adecuada a la viscosidad del líquido. Para el cliente es importante el alto contenido seco de la materia sólida después de la criba.  

Optimización de procesos  

Las máquinas de cribado se utilizan a menudo en circuitos de granulación o en circuitos de granulación. Circuitos de trituración y molienda. El producto que sale de la máquina de criba a menudo vuelve a pasar por la máquina de criba después de otro paso de procesamiento. Para descargar estos circuitos y aumentar la tasa de producción es muy útil la determinación en línea de la distribución granulométrica del material procedente de un granulador, un molino o una trituradora. Se puede mejorar la interacción de ambos componentes y se reducirá la recirculación del producto. Dependiendo del proceso elegido para la producción de tamaños de partículas comercializables, pueden ocurrir variaciones considerables en la distribución del tamaño de partículas. Aumentan la cantidad de material a recircular y al mismo tiempo disminuyen la tasa de producción. En este caso resulta muy importante realizar una medición de partículas en línea. Para la determinación en línea del tamaño de partículas, una cierta cantidad de material se separa del flujo de producto mediante un sistema de toma de muestras y luego se alimenta a la unidad de determinación, el SizeChecker.  

Un transportador vibratorio transporta el producto hasta una unidad de detección que determina ópticamente el tamaño de las partículas durante la caída libre. Por lo tanto, una cámara lineal CCD toma una imagen de la sombra de las partículas respectivas delante de una unidad de iluminación LED con hasta 4096 píxeles. A partir de esta imagen interminable que permite determinar el tamaño de cada partícula, se analizan los contornos y dimensiones de las partículas mediante el “Blob-Analysis”. Según la relación de dimensiones mínimas y máximas, así como el contorno, se calculan en línea diferentes clasificaciones de formas. Como resultado se obtienen la distribución del tamaño de las partículas, la forma de las partículas y las tendencias a largo plazo relacionadas con los límites de error permitidos previamente fijados. Las señales de control se envían a dispositivos de control externos. Además de los datos reales de la distribución del tamaño de partículas, los valores D50 resp. Los MA se pueden calcular y procesar posteriormente. Gracias a la interfaz SizeCheckers con el servidor OPC, que es muy común para el control de procesos, el sistema se puede utilizar de forma flexible para muchas aplicaciones. Se pueden construir circuitos de control de procesos para regular una trituradora o un molino, respectivamente. unidades de compactación o granuladores para aumentar la tasa de producción con sólo un poco de esfuerzo. Residencia en RHEWUMS experiencia de décadas en tecnología de cribado, especialmente en la industria de la potasa, RHEWUM desarrolla soluciones cada vez más eficaces para el procesamiento de potasa. Nuevas calidades de materiales y tecnologías revelan nuevos tamaños y tipos de máquinas que parecían viables hace apenas unos años. El objetivo es desarrollar una tecnología de procesamiento de materias primas aún más eficaz y fácil de utilizar. Consideramos que esto es muy importante teniendo en cuenta los recursos limitados en todo el mundo y la creciente demanda de fertilizantes.  

Bibliografía 1. Informe CEH, Potash, por Bala Suresh, noviembre de 2004 2. Estudio de caso sobre Potash, Instituto Internacional para el Medio Ambiente y el Desarrollo (IIED) y Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible (WBCSD), No. 65, febrero de 2002 3. Südwestdeutsche Salzwerke AG Mitarbeitermagazin 2/2002 4.Schmidt, P.; Körber, R. u. Cobres, M.; Sieben und Siebmaschinen, Wiley-VCH Verlag, 2003 5.Coppers, M. und Schütz, S; Optische Online-Partikelanalyse als Produktionsüberwachung im industriellen Einsatz. Aufbereitungs-Technik 46 (2005) Nr.7 S. 42-47