EQUIPOS Y SISTEMAS DE MANEJO DE MATERIALES A GRANEL

Arena de Sílice

Descripción general:

La mayoría de las personas tienen su primer encuentro con la arena de sílice durante la niñez, cuando juegan en cajas de arena o en parques. A diferencia de la arena de playa, la cual se deriva principalmente de la piedra caliza, la arena de sílice está formada de cristales de cuarzo, los cuales se encuentran en abundancia en la corteza terrestre. Los cristales se extraen mediante minería y posteriormente se procesan en los diversos grados de arena de sílice. También conocida como arena de cuarzo o arena industrial, la arena de sílice es un componente importante de una variedad de usos industriales y de construcción. El uso de la arena de sílice está determinado por su estructura y propiedades físicas. Por ejemplo, la composición química de la arena de sílice es muy relevante cuando se usa en la fabricación de vidrio, mientras que la dureza del grano constituye una faceta importante cuando la arena se utiliza para fines de chorreado de arena.1

Entre las principales aplicaciones de la arena de sílice pueden mencionarse las siguientes: abrasivo para moler y pulir metales, parte del contenido de productos de construcción como ladrillos y losas de techos, en la fabricación de vidrio, agente refractario y un consolidante en la fracturación hidráulica de gas y pozos petroleros. Así mismo, se utiliza en la fabricación de pinturas, como material de filtración para agua y otros sistemas líquidos potables y en campos de golf, canchas de volibol y otros campos deportivos.

Las características de la arena de sílice que determinan su uso son limpieza (se refiere a la relación de limo, arcilla y materia orgánica en cualquier medición de arena); color, (las sombras de color café o naranja indican la presencia de impurezas como óxidos de hierro); así como tamaño, forma, rango del tamaño de partículas y refractariedad del grano (punto de fusión).

 
Características y Dificultades:

Debido a las características abrasivas del material, un sistema de transporte de arena de sílice debe ser lo suficientemente sólido para soportar el

impacto de la arena en las superficies interiores y las partes móviles de la línea de transporte y equipos. Con una densidad promedio aparente de 81 lbs/pies3,2 la arena de sílice es generalmente de flujo libre. El ingreso de partículas de arena en engranes, válvulas u otros equipos de movimientos finos podrían resultar en daños y en la reducción permanente de la calidad de rendimiento. En algunas aplicaciones, la forma y la pureza de la arena de sílice reviste importancia, así que debe tener cuidado de evitar la degradación al manejarla. Las partículas muy finas de la arena representan un peligro para la salud, puesto que la inhalación del polvo puede ocasionar silicosis, la cual en casos graves provoca alguna incapacidad o, incluso, resultar fatal. Las partículas más ásperas de la arena de sílice tienden a interbloquearse, lo que impide potencialmente su flujo en el equipo de procesamiento descendente.

Debido a la naturaleza degradable de la arena de sílice, debe tenerse cuidado de mantener una velocidad de la línea de aire durante el transporte neumático para que no lo dañe. Debe ajustarse el tamaño del soplador utilizado para mover la arena a través de la línea de transporte a fin de adecuarse al sistema. En general, la prevención de daños a la línea de transporte debido a las propiedades abrasivas de la arena de sílice debe representar una prioridad. La selección del equipo es primordial para asegurar la longevidad del sistema.

Si la arena de sílice llega a la planta procesadora en supersacos, los marcos usados para descargar los sacos deben estar equipados con accesorios adicionales para vaciar por completo del saco la arena de sílice. Esto incluye características como marcos accionados por muelles que extenderán los sacos volviéndolos rígidos y eliminando cualquier conglomerado de arena de sílice esquinada en los sacos. Algunos de estos dispositivos activadores de sacos también sirven como sellos contra polvo entre el supersaco y la tolva receptora.

Después de que se ha conectado el supersaco a la tolva receptora y la arena de sílice empieza a fluir, el aire dentro de la tolva se fuerza a salir. La supresión de polvo durante el volcado y la

Arena de Sílice
 
desgasificación de los supersacos pueden lograrse mediante el uso de un ventilador de alto volumen que extrae el polvo en los filtros de cartucho. Esta configuración actúa también como un vacío que evacúe por completo los supersacos después de la descarga, eliminando la formación potencial de polvo que pudiera ocurrir cuando los sacos se retiran y doblan antes de su almacenamiento o desecho. Los filtros de cartucho también pueden activarse por medio de limpiador de filtro de pulsación invertida automática que regresa el polvo de la arena de sílice filtrado a la tolva receptora, lo que reduce el desperdicio de material y reduce el riesgo de una formación de polvo potencialmente peligrosa.

Si la arena se alimenta al sistema de procesamiento de sacos más pequeños, la solución recomendable es una estación rompe-sacos con cubierta de polvo, dispositivos de filtración y limpiador de pulsaciones neumáticas para soportar la descarga manual del material. Una criba en la tolva arriba del recipiente receptor ayudará a prevenir el ingreso de objetos ajenos y protege a los operadores contra componentes móviles dentro de la tolva.

Si se utiliza un tornillo flexible para transportar la arena de sílice, es importante que se use un tornillo que coincida con las características de la arena de sílice y otros requisitos de aplicaciones. Por lo general, un tornillo con perfil redondo se desempeñará con eficiencia para mover un material con las características de la arena de sílice. Debido a la naturaleza abrasiva de la arena de sílice, es recomendable un tornillo flexible con diseño de trabajo pesado.

En caso de que la aplicación de arena de sílice cuente con la carga del material en supersacos, la capacidad del saco se

incrementará con el uso de una plataforma de densificación vibratoria para nivelar la arena conforme se llena el saco y con la aplicación de celdas de carga a fin de alcanzar el peso deseado. Los sellos y otros dispositivos de contención de polvo asegurarán una operación hermética al polvo.

 
Aplicaciones de Flexicon:

La asesoría por parte de un especialista de Flexicon le ayudará a decidir si una solución de tornillo flexible o neumática se adapta mejor a su aplicación de arena de sílice. El personal experto de diseño e ingeniería de Flexicon ponderará cada parámetro y le recomendará la mejor solución. A solicitud, el laboratorio de pruebas de Flexicon simulará las funciones de manejo de arena de sílice antes de que el sistema se instale en su planta.

Los sistemas de supresión y recolección de polvo de Flexicon aseguran la contención adecuada de arena de sílice durante todo el proceso de transportación. El Acondicionador de supersacos BLOCK-BUSTER® de Flexicon afloja los materiales sólidos a granel que se han solidificado durante el almacenamiento y el envío, lo que permite que los descargadores de supersacos descarguen el material a través de las bocas de descarga.

La línea de productos de Flexicon de transportadores avanzados de promoción de flujo, tolvas de alto flujo, plataformas de desaeración / densificación y una variedad de otros componentes y accesorios son productos probados que promueven el flujo mientras reducen la degradación, la formación de polvo y la separación de mezclas comprometidas de diversas partículas.

 
1 Research Council of Alberta (Consejo de Investigación de Alberta)
2Fuente: Powder and Bulk - Bulk Density Chart (Tabla de densidad aparente)
Fuentes: Donde se indica. Toda la demás información es cortesía de Flexicon Corp.