Reología de pulpas minerales y de relaves para el diseño del bombeo y de la disposición

Fundamento

Las pulpas concentradas se comportan como fluidos no newtonianos, en general con una tensión de fluencia por debajo de la cual no fluyen y con una viscosidad que disminuye al aumentar la velocidad de deformación. Se caracterizan con reómetros rotacionales de cilindros coaxiales o con geometría de paletas, que evitan el deslizamiento en la pared —problema serio en estas suspensiones, que forman una película de agua junto a la superficie lisa y dan viscosidades falsamente bajas—. Se determinan la tensión de fluencia por el método de la paleta a baja velocidad, que es el más confiable, y la curva completa de tensión contra velocidad de deformación, a la que se ajusta un modelo. La tensión de fluencia crece de manera muy pronunciada con la concentración de sólidos: unos pocos puntos porcentuales pueden multiplicarla, y esa sensibilidad es la que define el punto de operación del espesador y el límite de lo bombeable. Se evalúan también la tixotropía, con ensayos de recuperación tras el corte, y el efecto del pH y de los dispersantes, que permiten aumentar la concentración manteniendo la bombeabilidad. Para la disposición en superficie se determina el ángulo de reposo de la pasta depositada, que define la geometría del depósito, mediante ensayos de canaleta.

Matriz (en qué muestra)

Pulpas de molienda y de flotación; relaves espesados y pastas; concentrados en transporte por mineraloducto; pulpas de lixiviación; muestras en estudios de bombeo y de disposición

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Reómetro rotacional con geometría de paletas y de cilindros ranurados; viscosímetro de tubo o lazo de bombeo de laboratorio; canaleta de ensayo de depósito; balanza y estufa; agitadores de acondicionamiento; medidor de pH.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Dispersantes y modificadores de pH; agua de proceso de la planta; floculantes cuando corresponde.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Recipientes de acondicionamiento; paletas y husillos; probetas; planillas por concentración ensayada.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Pulpa y reactivos; muestras.

Unidad

Pa·s · tensión de fluencia (Pa) en función de la concentración de sólidos · curva de tensión contra velocidad de deformación y modelo ajustado · viscosidad aparente a la velocidad de interés (Pa·s) · recuperación tras el corte · ángulo de reposo de la pasta depositada (grados)

Rango de referencia

La tensión de fluencia crece varios órdenes de magnitud en un rango estrecho de concentración de sólidos, y esa curva es la que define el punto de trabajo: un par de puntos porcentuales de más ahorran agua pero pueden dejar la pulpa fuera del alcance de las bombas

Norma que lo exige

Los requisitos de diseño y de permiso de los sistemas de transporte de pulpas y de los depósitos de relaves, que forman parte del estudio de impacto ambiental; las normas y guías sobre seguridad de depósitos de relaves, cada vez más exigentes tras las fallas catastróficas de la última década; las especificaciones de los proyectos de mineraloductos; las normas de acreditación del laboratorio

Norma que describe la técnica

Los manuales de reología de suspensiones minerales y las guías de la industria sobre caracterización de relaves espesados y en pasta; las normas y guías sobre medición de tensión de fluencia con geometría de paletas; las guías internacionales sobre gestión de relaves; los procedimientos del proyecto de bombeo

Edición y vigencia de la norma

Guías internacionales sobre gestión de relaves y manuales de reología de pulpas vigentes

Volumen de muestra

Destructivo. Litros de pulpa por caracterización completa

Conservación y transporte

Se usa geometría de paletas o superficies ranuradas: medir una pulpa concentrada con cilindros lisos produce deslizamiento en la pared y viscosidades que no tienen nada que ver con la realidad, y es el error que más resultados invalida. La concentración de sólidos se determina por secado en cada punto y se informa siempre junto con la reología. La muestra se acondiciona con una historia de corte definida antes de medir, ya que estos materiales tienen memoria. Se trabaja con el agua de proceso real y a la temperatura de operación.

Límite de detección típico

Los reómetros resuelven tensiones de fracciones de pascal

Incertidumbre típica

Del orden del 10 al 20 % en la tensión de fluencia entre métodos; se informa el método y la geometría empleados

Área

Geología y minería; Materiales/industrial; Ingeniería

Fecha de última actualización: 10/9/2026