Equipos de lixiviación con cianuro: 9 causas de parada

Nueve puntos de falla explican la mayor parte de las paradas no planificadas de un circuito de carbón en lixiviación (CIL), y todos están dentro del tren de equipos: agitadores y reductores, cribas interetapa, air lifts, sistemas de transferencia de carbón e instrumentación de seguridad. Las plantas que atacan estos nueve puntos de forma sistemática suelen llevar la disponibilidad de menos de 90% a más de 96% en un año de mantenimiento.

Puntos clave

• Nueve ítems causan la mayoría de las paradas CIL; los reductores y las cribas encabezan la lista.
• El cegamiento de cribas es el asesino silencioso: deja pasar carbón antes de que nadie lo note.
• El bloqueo de air lifts casi siempre viene de sobretamaño y lodo de carbón, no del dimensionamiento.
• La pérdida de finos de carbón drena 0.5–2% de la producción de oro cuando los paneles se desgastan.
• El mantenimiento programado del tren se paga en semanas a los caudales típicos.

Qué cuenta como equipo de lixiviación con cianuro

El tren abarca todo el activo mecánico entre la descarga de molienda y la caja de bombas de relaves: tanques y agitadores, cribas interetapa, suministro de aire y oxígeno, transferencia de carbón, máquinas de cribado de seguridad e instrumentación. En un diagrama CIL todo trabaja húmedo, abrasivo y cargado de carbón activado: uno de los ciclos más duros de la planta.

El agitador mantiene los sólidos en suspensión, dispersa el aire y evita el arenado del fondo. En la mayoría de las plantas es el activo más crítico, porque una parada con 40% de sólidos deja minutos, no horas, antes de que el sedimento entierre el impulsor y convierta una reparación en una excavación.

La criba interetapa es un panel interno en la parte alta de cada tanque que retiene el carbón y deja pasar la pulpa; hay versiones estáticas y bombeadas, y la elección cambia hidráulica, cegamiento y atrición. El air lift mueve la pulpa de carbón entre tanques inyectando aire comprimido en un tubo vertical, sin partes rotativas en contacto con la pulpa abrasiva. La máquina de cribado desagua el carbón cargado antes de la elución y atrapa finos antes de la línea de relaves. A ello se suman bombas de transferencia y la instrumentación de seguridad —detectores de HCN, sondas de nivel y enclavamientos—.

El tren, ítem por ítem

Tres observaciones valen más que la tabla. Los ítems que más paran la planta —los agitadores— son los que más se cuidan; los que sangran dinero en silencio —cribas y finos— reciben poca atención hasta que una auditoría de recuperación lo impone. Los agitadores de doble accionamiento no son redundantes: perder un piñón suele obligar a parar porque el otro no está dimensionado para todo el torque. Y los disparos por instrumento generan más paradas registradas que las roturas mecánicas, casi siempre por calibración y orden, no por hardware.

Las nueve causas de parada

1. Falla del reductor. Vibración y temperatura de aceite subiendo durante semanas, partículas metálicas en el análisis, luego disparo con el impulsor enterrado. Causa: aceite contaminado por agua o polvo de carbón tras un sello fallido, cambios omitidos o rodamientos subdimensionados con densidad sobre diseño. Solución: análisis de aceite trimestral con alarma por agua, cambio de sello en cada entrada a tanque y, en casos crónicos, un reductor un tamaño mayor.
2. Desbalance del doble accionamiento. Un motor caliente o en sobrecarga y su gemelo liviano, con vibración en la frecuencia de engrane. Causa: acoples gastados o fundación asentada que desfasa los piñones. Solución: alineación láser en cada overhaul, verificación anual de nivel y enclavamiento que detenga la unidad si queda un solo accionamiento activo.
3. Cegamiento de cribas. El inventario de carbón deriva, la presión diferencial sube y el nivel del tanque crece hasta desbordar. Causa: lodos, restos de barrenos, goma y astillas en las aberturas. Solución: especificar aberturas contra el tamaño real de carbón (típicamente 0.7–1.0 mm para malla 6×12), cribas de basura aguas arriba y pulsos o contralavado programados. Si el cegamiento vuelve en días, la abertura es la incorrecta.
4. Falla estructural de cribas. Aparece carbón en tanques posteriores y en la criba de seguridad; la recuperación cae sin explicación. Causa: marcos fatigados, paneles flexionados por una bomba de transferencia sobredimensionada o tornillería corroída. Solución: inspeccionar marcos en cada conteo de carbón, reemplazar paneles deformados en lugar de soldarlos por tercera vez y ajustar el caudal de transferencia a la capacidad del panel.
5. Bloqueo de air lift. La transferencia se frena o se detiene; el aire retorna o el tubo va lleno sin mover pulpa. Causa: lodo compactado en el pie, sobretamaño o pérdida de presión porque el cabezal de aire alimenta otro consumidor. Solución: válvulas de pie y conexiones de lavado en cada base, purga con aire o agua a presión cada cambio de turno y cabezal de aire dedicado.
6. Desgaste de bombas de transferencia. Transferencias de 40 minutos pasan a dos horas y la bomba pierde cebado con pulpa rica en carbón. Causa: erosión del impulsor y la camisa, o perforación de la manguera peristáltica. Solución: registrar el caudal mensualmente, cambiar impulsores por desgaste medido y mantener un repuesto reconstruido por servicio; en peristálticas, rotar mangueras para duplicar la vida.
7. Daño de paneles de cribado. Gránulos visibles bajo la criba de desagüe y valores de oro en finos o relaves. Causa: paneles rasgados o desgastados, a menudo iniciados por carbón caído desde altura. Solución: inspección diaria con linterna, juego completo de repuestos, canaletas revestidas para reducir la caída y conciliación semanal de inventario.
8. Desgaste de revestimiento e impulsor. Sudado de pulpa en una soldadura o fragmentos de acero en cribas posteriores. Causa: desgaste pasante en la línea de punta y en la raíz de baffles, acelerado por velocidades de punta sobre 5 m/s o por arenados tras disparos. Solución: espesores por ultrasonido anualmente, perfil de desgaste en cada parada y un procedimiento escrito de re-arranque, porque re-suspender un lecho asentado a plena velocidad es lo que más come revestimiento.
9. Alarmas de HCN y enclavamientos de NaCN. Disparos molestos que paran el trabajo en la nave o, al revés, sensores leyendo 20–30% por debajo de la concentración real. Causa: deriva fuera de intervalo, detectores en zonas sin flujo de aire o carcasas obstruidas por polvo. Solución: prueba de respuesta mensual, calibración semestral, revisión de ubicación contra la ventilación real y disciplina de EPP integrada al mismo sistema de permisos. Un instrumento sucio es peor que uno ausente, porque enseña a ignorar las alarmas.

El patrón: las causas 1, 2, 6 y 8 se manejan con monitoreo de condición; 3, 4, 5 y 7 con inspección rutinaria y conciliación de inventario; la 9 con disciplina. No hace falta tecnología exótica, solo un programa con dueño.

Cada cuánto se mantiene el tren

Dos advertencias de campo: el monitoreo por condición supera al calendario siempre que exista una señal medible, y los intervalos que exigen parada deben estar en el plan de producción como ventanas fijas. Las plantas que esperan un fin de semana cómodo corren los agitadores 30% más allá del desgaste razonable y lo pagan en la causa 1.

Por qué se pierde carbón como finos

Es el costo menos reportado de la cianuración. Cada gramo que se rompe en finos se lleva oro adsorbido, y los finos bajo unos 0.4 mm pasan las aberturas normales salvo que una criba dedicada o la de seguridad los atrape. Las plantas pierden habitualmente 15–40 g de carbón por tonelada tratada; las bien operadas se acercan a 10 g/t, y la diferencia a 2.5 g/t de ley vale un punto completo de recuperación: del orden de US$200,000–600,000 al año en caudales medios.

Tres mecanismos dominan: atrición mecánica en bombas sobreexigidas y agitadores de punta rápida; choque osmótico y térmico —agua fría sobre carbón caliente en elución, o carbón nuevo sin tratar agregado a un circuito caliente—; y paneles desgastados que dejan escapar gránulos intactos, que la conciliación registra como finos aunque el mecanismo sea robo, no rotura. Las soluciones son poco glamorosas: comprar carbón resistente a la atrición y prehumedecerlo y cribarlo antes de ingresar; ajustar la velocidad de las bombas al servicio; instalar o reparar la criba de seguridad sobre la línea de relaves y muestrear su bajo tamaño cada semana; y correr la conciliación semanal.

Cuánto cuesta un día de parada

Con 5,000 t/d, 2.5 g/t Au y 90% de disolución, el oro disuelto por día es 5,000 × 2.5 × 0.90 = 11,250 g, unos 362 onzas troy. A US$2,600/oz (ilustrativo), el valor bruto perdido es de unos US$940,000 por día: un CIL no tiene colchón de mineral, y cuando los tanques paran la recuperación para con ellos.

Supuestos declarados: valor bruto al precio spot, no retorno neto de fundición; no se acredita el ahorro de reactivo y energía durante la parada (rara vez supera 5–10% de la pérdida); los precios se mueven a diario; y solo es válido hablar de producción diferida si la planta realmente se recupera después, cosa que las restricciones de molienda a menudo impiden. Aun en la lectura más conservadora, un día evitado paga varias veces un año completo del programa de mantenimiento.

Datos de campo: disponibilidad antes y después

Cifras ilustrativas compuestas de experiencia de auditoría y normas publicadas, no atribuibles a un cliente. Describen una planta CIL de 6 tanques con cribas bombeadas y 5,200 t/d.

Antes, la disponibilidad mecánica del tren promedió 89.2% en doce meses, con 14 paradas no planificadas al mes, de las cuales 5 fueron cegamiento o falla de cribas y 3 demoras de transferencia de carbón. Las pérdidas de carbón midieron 38 g/t, con unos 2.5 puntos saliendo como finos cargados de oro. El oro residual en relaves fue 0.42 g/t contra un objetivo de diseño de 0.31 g/t.

Después de reemplazar las cribas bombeadas por paneles estáticos de mayor abertura en los tres primeros tanques, añadir purga por turno en cada air lift y aplicar el conteo semanal de carbón, el mismo circuito corrió 96.1% de disponibilidad con 4 paradas al mes. Las pérdidas cayeron a 13 g/t y el oro en relaves a 0.35 g/t: una ganancia de recuperación de 1.1 puntos, del orden de US$500,000 al año a ese caudal y ley. El costo total, incluido el paquete de cribas y tres paradas, fue menos de un quinto de la ganancia del primer año. El equipo no era exótico; la disciplina sí.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto dura un agitador CIL entre overhauls mayores?

Con análisis de aceite trimestral, sellos sanos y carga estable, un reductor de calidad en servicio de cianuración suele operar 5–8 años entre overhauls mayores, y en tanques pequeños se alcanzan 10 años o más. Los overhauls se adelantan por contaminación de aceite a través de sellos fallidos y por episodios de arenado. Siga la tendencia del aceite y el perfil de desgaste, no solo el calendario.

¿Cuánta pérdida de carbón es aceptable?

Las plantas de referencia mantienen la pérdida total cerca de 10–15 g por tonelada tratada, sumando finos y fuga de gránulos. Por encima de 25–30 g/t suele haber un panel rasgado, una bomba sobreexigida o generación descontrolada de finos, y a leyes típicas cada 10 g/t evitable vale 0.3–0.5 puntos de recuperación. La conciliación semanal es el control más rentable.

¿Qué niveles de alarma de HCN usar?

Siga la práctica del Código Internacional de Gestión del Cianuro y los límites de su regulador: los arreglos típicos alarman a 4–5 ppm (advertencia, EPP, evacuación de personal no esencial) y a 10 ppm (evacuar e investigar con equipo autónomo). Los detectores requieren prueba mensual y calibración semestral, porque la deriva es constante en naves húmedas y polvorientas. Nunca trate una alarma repetida como falsa hasta que un técnico verifique el sensor.

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