Lavadora de arena en espiral de 60 TPH + recuperación de arena fina — Construction Sand, Colombia

Desafío de

Una planta de agregados de propiedad familiar cerca de Medellín, Colombia, había estado lavando arena de la misma manera durante 18 años: una simple barra rociadora de agua sobre una criba vibratoria, con agua de lavado y finos fluyendo directamente a un arroyo cercano. Dos problemas convergieron en 2023:

1. Regulación ambiental: La autoridad ambiental de Colombia (Corporación Autónoma Regional) emitió una fecha límite: todas las operaciones de lavado de agregados deben implementar tratamiento de agua y captura de finos para diciembre de 2024 o enfrentarán el cierre.
2. Ciencias económicas: El método de lavado con barra rociadora perdía aproximadamente el 20 % de la fracción de -0,3 mm en la corriente residual. El análisis de laboratorio de la descarga de la planta mostró que entre el 18 y el 22 % de los sólidos eran arena fina vendible en el rango de 0,075 a 0,3 mm. Con una velocidad de alimentación de 60 t/h, la planta literalmente lavaba 12 toneladas de producto vendible en el flujo cada hora.

La limitación del propietario de la planta era el espacio: el circuito de trituración existente consumía el 85% de la superficie permitida del terreno. Cualquier mejora del lavado tenía que caber dentro de un espacio de 15×25 m adyacente a la casa de malla existente. El presupuesto de capital era ajustado, de 48.000 dólares, lo que refleja los estrechos márgenes de un pequeño productor independiente que compite con grupos de canteras más grandes.

Solución

XLM diseñó un módulo de lavado adicional compacto que se atornilla al circuito existente sin requerir nuevas bases:

1. Lavadora de arena en espiral XL765(11 kW, diámetro de tornillo de 765 mm, canal de 7620 mm): El flujo inferior de 0-5 mm de la criba existente se desvió a través de un conducto corto hacia la lavadora en espiral. El tornillo giratorio proporcionó un lavado mecánico mucho más efectivo que la barra rociadora anterior: las bolas de arcilla que habían sobrevivido al rociado de la pantalla fueron rotas por la acción giratoria de la espiral.
2. Sistema de recuperación de arena fina BX250: El excedente del lavador, que contiene la fracción de 0,075 a 0,3 mm, se bombeó a un clasificador de hidrociclón. La acción centrífuga del hidrociclón separó la arena fina del limo y la arcilla. La arena fina recuperada cayó sobre una pequeña criba de deshidratación (700×1.800 mm, paneles de poliuretano, apertura de 0,3 mm), mientras que el limo y la arcilla sobrantes fueron a un tanque de sedimentación.
3. Tanque de sedimentación compacto: Un tanque de sedimentación de 4.000 litros con deflectores capturó el limo antes de que el agua clarificada fuera recirculada a la lavadora en espiral. El lodo se removió periódicamente y se secó al sol para usarlo como relleno de baja calidad.
4. Arena fina recuperadase mezcló nuevamente con la corriente principal de arena lavada a través de un pequeño transportador, lo que aumentó la producción total vendible.

El módulo completo (lavadora + hidrociclón + criba de deshidratación + tanque de sedimentación + bomba) cabe dentro de 12×6 m. La conexión al circuito existente solo requirió una modificación del conducto y una conexión eléctrica. La instalación tomó 5 días y la planta funcionó al 50% de su capacidad durante la conexión.

Resultados

• El rendimiento de arena vendible aumentó del 80 % al 95 %— recuperar el 18% de la arena fina previamente perdida, lo que equivale a 10,8 toneladas comercializables adicionales por hora
• Aumento anual de ingresos de aproximadamente $52,000— al precio local de arena lavada de COP 38.000/tonelada (~$9,50), las 10,8 t/h recuperadas × 2.000 horas de operación = 21.600 toneladas adicionales/año
• El consumo de agua se redujo en un 40%— de 32 m³/hora (barra de pulverización de un solo paso) a 19 m³/hora (sistema de recirculación)
• Se elimina la descarga al arroyo— cero vertidos de agua de proceso sin tratar, cumpliendo el plazo de cumplimiento medioambiental con 3 meses de sobra
• El contenido de arcilla en la arena terminada se redujo del 5,8 % al 1,9 %.— ahora dentro de la especificación colombiana NTC 174 para arena de concreto (máximo 3%)
• Periodo de recuperación del equipo de 9 meses.— basado únicamente en los ingresos por arena recuperada
• Dos plantas de agregados vecinas visitaron la instalación y ordenaron modernizaciones similares, creando un flujo de ingresos por referencia inesperado para el distribuidor local de XLM.

Equipo utilizado

• Lavadora de arena en espiral XL765 (11 kW, tornillo de 765 mm, canal de 7620 mm)
• Sistema de recuperación de arena fina BX250
  • Clasificador hidrociclón de 250 mm.
  • Criba de deshidratación de poliuretano de 700×1.800 mm (apertura de 0,3 mm)
  • Bomba de lodo de 7,5 kW
• Tanque de sedimentación con deflectores de 4000 litros
• Bomba de Recirculación (2,2 kW)
• Transportador de retorno de arena fina (3 kW)