¿Cómo se construye una planta de tratamiento modular para minas de oro en roca? Solución EPC llave en mano para una línea de producción completa de CIP/CIL

En la construcción de plantas de tratamiento para yacimientos de oro en roca, el modelo tradicional consiste en «realizar los trabajos de obra civil in situ, enviar los componentes por separado y montarlos en el emplazamiento», lo que suele prolongar el plazo de ejecución hasta más de un año; en los proyectos en el extranjero, a esto se suman las incertidumbres relacionadas con el despacho de aduanas, la logística y la coordinación con los equipos de construcción locales.Cada vez son más los propietarios de minas que se interesan por las plantas de procesamiento modulares: las secciones de proceso clave se prefabrican en módulos en fábrica, se transportan al emplazamiento y se montan rápidamente; esto, junto con una línea de producción completa de CIP/CIL y una gestión integral «llave en mano» de tipo EPC, permite reducir el plazo de construcción y los riesgos de puesta en marcha.Sin embargo, la modularización no consiste simplemente en «meter los equipos en contenedores»: qué fases son aptas para la modularización, cómo elegir entre CIP y CIL, y cómo definir los límites del contrato EPC son factores que determinan directamente el éxito o el fracaso del proyecto. Este artículo aborda la lógica de construcción de las plantas de tratamiento modulares para minas de oro en roca y explica de forma sistemática la solución «llave en mano» EPC para una línea de producción completa de CIP/CIL.

I. ¿Qué es una planta de tratamiento modular de oro en roca?

La idea central de una planta de tratamiento modular es «prefabricación en fábrica, montaje in situ»: dividir la planta de tratamiento en varias unidades modulares según su función procesal —módulo de trituración, módulo de molienda y clasificación, módulo de lixiviación y adsorción, módulo de desorción y electrólisis, módulo de concentración y deshidratación, módulo de distribución eléctrica y control, etc.—,cada módulo se somete en la planta de fabricación a la integración de equipos, el montaje previo de tuberías, el cableado eléctrico y las pruebas de salida de fábrica, para luego enviarse en su conjunto al emplazamiento, donde se conecta rápidamente mediante interfaces estandarizadas entre módulos, lo que reduce considerablemente el volumen de trabajo de soldadura, hormigonado y puesta a punto in situ.

En el caso de los yacimientos de oro en roca, el valor de la modularización se refleja principalmente en tres aspectos:

En primer lugar, la reducción del plazo de ejecución. Las obras de obra civil en la obra y la fabricación de los módulos pueden llevarse a cabo en paralelo; una vez que los módulos llegan a la obra, se colocan y conectan como si fueran «piezas de un juego de construcción», lo que reduce notablemente el ciclo de instalación y puesta a punto.

En segundo lugar, la calidad es controlable. El trazado de las tuberías, el cableado eléctrico y la alineación de los equipos se completan y prueban en fábrica, sin que se vean afectados por las condiciones meteorológicas, el nivel de los trabajadores ni las condiciones de construcción in situ, lo que evita que «la instalación in situ no se ajuste a los planos».

En tercer lugar, facilita el traslado y la ampliación de la producción. La estructura modular resulta más adecuada para proyectos con yacimientos dispersos o que se construyen por fases; las ampliaciones posteriores pueden realizarse añadiendo módulos, sin necesidad de desmontarlo todo y volver a empezar.

Cabe señalar que la modularización no es aplicable en todos los casos: los cimientos de obra civil, la estructura de las naves y los grandes depósitos siguen realizándose principalmente in situ; la modularización se centra en las secciones de integración de equipos de proceso y de control eléctrico. Solo cuando se definen claramente los límites, la modularización supone un verdadero ahorro de tiempo y dinero.

II. ¿Qué módulos incluye una línea de producción completa de CIP/CIL?

Las técnicas más habituales para la extracción de oro mediante cianuración de mineral de roca en estado de lodo son el CIP (método de pulpa carbonizada) o el CIL (método de lixiviación con carbón). Una línea de producción completa suele estar compuesta por los siguientes módulos:

1. Módulo de trituración. Trituración primaria con trituradora de mandíbulas + trituración media y fina con trituradora cónica, equipado con alimentador vibratorio, transportador de cinta y criba vibratoria circular, siguiendo el principio de «triturar más, moler menos».La estación de trituración modular permite integrar la trituradora, el alimentador, el cribado y el transporte en un bastidor de acero; en la obra solo es necesario colocar los cimientos y realizar las conexiones.

2. Módulo de molienda y clasificación. Molino de bolas (primera etapa de tipo rejilla + segunda etapa de tipo rebosadero, o configuración de una sola etapa) + clasificador helicoidal o ciclón hidráulico en circuito cerrado; la finura de la molienda se determina en función del grado de disociación del oro.El módulo de molienda presenta elevados requisitos en cuanto a la carga sobre los cimientos y la alineación; por lo general, se suministra de forma modular como «equipo + base + tuberías locales», aunque los cimientos se siguen hormigonando in situ.

3. Módulo de lixiviación y adsorción (núcleo del proceso CIP/CIL). Tanques de lixiviación en serie (con agitación y aireación), sistema de adsorción con carbón activo, tamiz separador de carbón, elevador de carbón y tanque de lixiviación con carbón de alta eficiencia de doble impulsor (proceso CIL). El proceso CIL combina lixiviación y adsorción, presenta un flujo compacto y requiere un número reducido de tanques;el proceso CIP realiza primero la lixiviación y después la adsorción, lo que permite un tiempo de lixiviación más prolongado y resulta adecuado para minerales con una velocidad de lixiviación más lenta o que requieren un control por etapas. Este módulo presenta una densa red de tuberías y un gran número de válvulas e instrumentos, por lo que es la etapa más adecuada para la preintegración en fábrica.

4. Módulo de desorción y electrólisis. El carbón cargado de oro, tras ser lavado con ácido, entra en la columna de desorción (a temperatura y presión normales o a alta temperatura y alta presión); mediante la electrólisis del líquido de desorción se obtiene lodo de oro, que posteriormente se envía al horno de fundición para producir oro de alta pureza. Este módulo puede integrarse en su totalidad en una unidad montada sobre plataforma.

5. Módulo de concentración y deshidratación. Concentrador de alta eficiencia, filtro prensa de placas y marcos (descarga en seco de residuos, deshidratación del concentrado) y criba de deshidratación, junto con un sistema de adición de floculantes y de recirculación de agua.

6. Módulo de distribución eléctrica y control. Configuración de arranque suave/variador de frecuencia, dispositivo estabilizador de tensión, sistema de control PLC, instrumentos y bandejas portacables. En los proyectos en el extranjero, también es necesario integrar un grupo electrógeno diésel como fuente de alimentación principal o de reserva, para hacer frente a las fluctuaciones en el suministro eléctrico.

III. ¿CIP o CIL? Analizar primero el mineral para determinar el módulo

La diferencia fundamental entre CIP y CIL radica en si la lixiviación y la adsorción se realizan en el mismo tanque:

• CIL (método de lixiviación con carbón): la lixiviación y la adsorción con carbón activo se realizan simultáneamente; el carbón activo se añade en el último tanque y se desplaza hacia delante a contracorriente. El proceso es compacto, requiere un número reducido de tanques y supone una inversión relativamente baja, por lo que resulta adecuado para plantas de tratamiento de tamaño pequeño, mediano y grande, y es la opción más habitual para los yacimientos de oro en roca convencional.

• CIP (método de lodo de carbón): primero se lleva a cabo la lixiviación en serie en varios tanques; a continuación, el lodo de lixiviación pasa al tanque de adsorción, donde se añade el carbón. El tiempo de lixiviación es más prolongado y el control por etapas más preciso, por lo que resulta adecuado para minerales con una velocidad de lixiviación elevada o para grandes plantas de tratamiento, y también es más fiable para minerales con una cinética de lixiviación más lenta.

La elección del proceso se basa en los datos de los ensayos del mineral: curva de velocidad de lixiviación, estado de la presencia del oro, elementos asociados (los que contienen arsénico, carbono o antimonio requieren un tratamiento previo) y grado de sedimentación de la pulpa. En el caso de minerales con alto contenido en arcilla, es necesario reforzar el lavado y la deslimación, así como optimizar la configuración de la agitación y la aireación; de lo contrario, ni el CIL ni el CIP funcionarán correctamente.Si se elige una ruta de proceso errónea, la modularización solo servirá para que el error se haga realidad más rápidamente; por lo tanto, los ensayos y el diseño del proceso deben preceder a la fabricación de los módulos.

IV. Solución EPC llave en mano: ¿cómo se definen los límites?

En los proyectos «llave en mano» EPC de GoldProcessingPlant, el principio fundamental es «nosotros nos encargamos de todo lo que nos corresponde y comunicamos con antelación al cliente lo que debe aportar»:

Nos encargamos de: el diseño del proceso y la solución técnica (análisis de las características del mineral, determinación del proceso, régimen de productos químicos), el diseño de ingeniería y los planos (planos de planificación del emplazamiento, planos de disposición de los equipos, planos de condiciones de obra civil), la fabricación de los equipos principales y el suministro de accesorios (trituración, molienda, flotación/separación por gravedad, lixiviación y adsorción CIL/CIP, concentración y deshidratación, distribución eléctrica y control), la orientación técnica para la instalación in situ, la puesta en marcha y la formación del personal, así como el servicio posventa y el suministro de repuestos.

El cliente se encarga de: las obras de obra civil (organizadas según nuestros planos de condiciones de obra civil; los planos completos de la estructura de la construcción deben ser emitidos por un estudio de diseño local acreditado), la organización de los trabajadores de instalación locales (nuestros ingenieros proporcionarán orientación in situ sobre cómo realizar la instalación), la preparación del terreno («tres conexiones y una nivelación») y las condiciones para la elevación y la puesta en marcha, así como los trámites de cumplimiento normativo locales.

Por qué resulta más rentable esta distribución de tareas: el envío de un gran número de trabajadores desde China a las instalaciones en el extranjero, con los gastos de billetes de avión, visados, alojamiento y manutención, además de los elevados salarios diarios, encarecería considerablemente el coste del proyecto;por el contrario, si el cliente organiza localmente a trabajadores de instalación no especializados y nuestros ingenieros se encargan de la supervisión técnica, se garantizan los estándares de construcción y se ahorra una gran cantidad en costes de mano de obra. Si el cliente realmente no dispone de personal de construcción en la zona, se puede negociar por separado un plan llave en mano y estipularlo en el contrato.

¿Por qué la modularización encaja de forma natural con el modelo EPC?: La prefabricación de los módulos se lleva a cabo en nuestras propias instalaciones de fabricación, donde los ingenieros de procesos y los ingenieros mecánicos colaboran en un mismo equipo, y las interfaces de los módulos se preparan según los planos; en la obra, un mismo equipo se encarga de coordinar la instalación, la supervisión y la puesta en marcha integrada, sin interrupciones en la cadena de responsabilidad, de modo que, si surge algún problema, no se culpa al estudio de diseño, al fabricante de equipos ni al equipo de construcción.

V. ¿Cómo se planifica el ciclo del proyecto?

Un proyecto convencional de mina de oro en roca tarda entre 8 y 15 meses desde el inicio del diseño de procesos hasta la puesta en marcha. Puntos clave:Diseño del proceso y presupuesto de selección de equipos: unos 7-15 días → Diseño de planos de ingeniería: unos 20-30 días → Fabricación de equipos: 60-120 días → Logística: 30-60 días → Instalación y puesta en marcha: 60-150 días.El valor de la modularidad radica en la «intercalación»: una vez determinados los parámetros procesales fundamentales (finura de molienda, número de etapas de lixiviación, tiempo de lixiviación), los módulos pueden enviarse a fábrica para su fabricación, sin necesidad de esperar a que el conjunto de planos esté perfecto; el cliente puede, basándose en los planos de condiciones de obra civil, llevar a cabo simultáneamente los trabajos de «acceso a servicios públicos y nivelación del terreno» y la construcción de los cimientos de la planta;En los proyectos en el extranjero es imprescindible prever un margen de tiempo para el despacho de aduanas y el transporte terrestre (unos 30 días), así como tiempo adicional para las fases de transición y traspaso. En el caso de minerales difíciles de procesar, zonas mineras remotas o grandes cantidades de productos personalizados no estándar, se deberá añadir un margen adicional a lo anterior.

VI. Garantía de calidad y modalidades de colaboración

GoldProcessingPlant cuenta con dos grandes centros de fabricación propios en Shandong y Jiangxi, que ocupan una superficie de aproximadamente 50 000 metros cuadrados, con naves industriales modernas y estándar de 20 000 metros cuadrados, equipadas con grandes centros de mecanizado CNC y cortadoras láser, y que disponen de una plataforma de pruebas de equipos y un centro de ensayos de tratamiento de minerales. La empresa aplica el sistema de gestión de calidad ISO 9001, sus productos cuentan con la certificación CE y su capacidad de producción anual supera las 500 unidades,Los proyectos abarcan las principales zonas auríferas de África, Sudamérica, Asia Central y el Sudeste Asiático, con una capacidad de procesamiento de entre 30 y 5.000 toneladas al día.

La colaboración no implica ningún compromiso obligatorio: es posible realizar únicamente ensayos de tratamiento de minerales y validación de procesos; adquirir solo el diseño del proceso o los planos de ingeniería; comprar una sola unidad o un conjunto completo de equipos; o contratar únicamente a un ingeniero para la puesta en marcha in situ; también se ofrece la opción de un proyecto EPC llave en mano integral. Los gastos de los ensayos iniciales y de diseño se pueden deducir íntegramente al firmar posteriormente el contrato de suministro de equipos o el contrato EPC.Los índices de recuperación se establecen en función de las características del mineral y las condiciones del proceso; los objetivos de puesta a punto se incluyen en el contrato y se acuerdan criterios de aceptación razonables basados en la misma fuente de mineral y las mismas condiciones de operación; el periodo de garantía es de 12 meses y, una vez finalizado, se suministran piezas de recambio a largo plazo y se ofrecen recomendaciones para la optimización del proceso.

Planta de tratamiento de oro en roca modular: los módulos son la forma, el proceso es el núcleo y el EPC es la garantía de responsabilidad. Primero hay que conocer el yacimiento, luego definir el proceso, configurar los módulos según el proceso y, finalmente, que el mismo equipo realice la puesta a punto hasta la obtención de oro; esta es la forma correcta de abordar una solución llave en mano para una línea de producción completa de CIP/CIL.GoldProcessingPlant: primero hay que conocer el yacimiento, luego se selecciona el equipo.