La reología es la ciencia que estudia el flujo y la deformación de la materia bajo la aplicación de una fuerza. En simple, se centra en cómo un material se comporta: ya sea si fluye como un líquido, se deforma como un sólido, o exhibe propiedades de ambos, en respuesta a una tensión o estrés.
Para entender la reología, es necesario centrarnos en algunos conceptos relevantes, como la viscosidad, elasticidad y plasticidad.
Viscosidad: Es la medida de la resistencia de un fluido a fluir. Un material con alta viscosidad (como la miel) fluye lentamente, mientras que uno con baja viscosidad (como el agua) fluye rápidamente.
Elasticidad: Es la capacidad de un material para volver a su forma original después de que la fuerza que lo deforma ha sido eliminada.
Plasticidad: Es la capacidad de un material para deformarse permanentemente sin fracturarse.
Reología en la minería
En la minería, la reología es un área clave para entender el comportamiento de los materiales que se procesan. Comprender la reología de las mezclas de minerales ayuda al diseño, control y optimización de los procesos.
Una de las aplicaciones de reología más importantes es el transporte de pulpa. La pulpa minera, una mezcla de mineral molido y agua, debe ser transportada por tuberías. Conocer su viscosidad y plasticidad ayuda a determinar el diámetro de las tuberías y la energía necesaria para mover el material. Un conocimiento inadecuado puede provocar el bloqueo de las tuberías y paradas costosas.
En las etapas de espesamiento y filtrado, la reología de la pulpa influye en la velocidad a la que se asientan las partículas sólidas. Un control reológico adecuado mejora la eficiencia de estos procesos, reduce el consumo de agua y energía, y aumenta la recuperación del mineral valioso.
Cómo Konatec utiliza la reología a su favor
Konatec utiliza la reología para medir las propiedades de suspensiones de minerales y evitar los errores causados por la sedimentación de partículas, frecuentes en las faenas mineras. Su tecnología consiste en un reómetro, llamado KRHEO, que opera en línea y que se distingue por el uso de tubos capilares con una geometría helicoidal.
¿Cómo lo hace?
La reología es el estudio de cómo los materiales se deforman y fluyen en respuesta a la fuerza aplicada. En el contexto de la minería, las propiedades reológicas de las pulpas minerales (suspensiones de partículas en agua) son cruciales para la eficiencia de procesos como la molienda, la flotación y el espesamiento.
El reómetro de Konatec KRHEO resuelve un problema común en la industria minera: la sedimentación de partículas en las mediciones, que conduce a resultados inexactos. La geometría helicoidal de sus tubos capilares es la clave de nuestra receta. Cuando la pulpa fluye a través de estos tubos, las partículas tienden a sedimentarse hacia la pared exterior en la parte inferior del helicoide y hacia la pared interior en la parte superior. Como resultado, las partículas mantienen una posición espacial constante en promedio, lo que permite mediciones precisas y en tiempo real.
Estos resultados no son producto del azar, sino de más de 10 años de investigación y desarrollo dedicados por los principales expertos en reología en Chile, con formación doctoral en una de las principales escuelas de minería del mundo, como lo es British Columbia en Canadá.
Esta invención es particularmente útil para suspensiones minerales con un alto contenido de sólidos (entre 20% y 70%), donde la sedimentación es un problema significativo. Nuestra patente de invención, registrada con su primera versión en 2017 y con cerca de 10 años de investigación y desarrollo, demuestra que su tecnología ofrece mediciones más efectivas en comparación con los reómetros de laboratorio tradicionales, especialmente para concentrados de cobre y relaves de flotación que tienden a sedimentar. Es más, el KRHEO es el primer dispositivo que opera en minerías obteniendo mediciones en tiempo real.
KRHEO, diseñado para ser compacto y fácil de transportar, incluye los siguientes componentes principales para su funcionamiento:
- Tubos capilares de geometría helicoidal: Son el elemento distintivo de la invención, fabricados con materiales resistentes a la abrasión.
- Sensores de presión diferencial: Miden la presión en los tubos, protegidos con membranas de acero inoxidable.
- Flujómetros ultrasónicos: Miden el caudal de la pulpa sin contacto directo con el fluido.
- PLC o micro-controlador: Recibe y procesa las señales de los sensores, automatizando el sistema.
- Bomba de desplazamiento positivo: Impulsa la pulpa a través del sistema.
- Amortiguador de pulsos de flujo: Asegura un flujo estable y sin interrupciones.
