Molienda y trituración de tierra de diatomeas

La clave para lograr un procesamiento de alta calidad de la tierra de diatomeas reside, en realidad, en la “desaglomeración flexible y la clasificación precisa”, y la molienda física intensa y destructiva es absolutamente inaceptable. Esta sustancia denominada tierra de diatomeas contiene numerosos esqueletos silíceos microporosos y frágiles mezclados con sílice muy dura. Si se moliera utilizando métodos tradicionales de alta intensidad, su valor comercial fundamental —la alta porosidad y la baja densidad aparente— quedaría completamente destruido. Por lo tanto, el proceso óptimo debe ser la molienda por flujo de aire en lecho fluidizado, con revestimiento de cerámica resistente al desgaste, o la molienda con clasificación por aire mediante una rueda de clasificación dinámica de frecuencia variable. Esta configuración especial de la máquina permite mantener la distribución del tamaño de las partículas en el rango de 10-45 micras, de modo que se conserva perfectamente su rendimiento de adsorción como coadyuvante de filtración de alto nivel o como relleno funcional. Además, es necesario un sistema de eliminación de polvo con ciclón de circuito cerrado. Este no solo permite reducir en más de 60% los costes de mantenimiento del equipo derivados de la elevada abrasividad, sino que también resuelve por completo el riesgo para la seguridad que supone la fuga de polvo de silicio cristalino libre, lo que permite que la línea de producción cumpla con los requisitos medioambientales de forma segura.

Con el fin de ayudar a los propietarios de empresas mineras y a los responsables de la adquisición de equipos para el procesamiento de polvos a evitar dar rodeos, he reunido mi experiencia práctica en el diseño y la optimización de líneas de producción acumulada a lo largo de los años para desglosar los detalles técnicos más complejos de la “molienda y trituración de la tierra de diatomeas” y explicárselos.

¿Por qué la “despolimerización flexible” es una ley inquebrantable?

A la hora de trabajar con la tierra de diatomeas, tanto en su molienda como en su trituración, el mayor error que cometen muchos directores de fábrica es tratarla como si fuera piedra caliza o cuarzo comunes. El verdadero valor comercial de la tierra de diatomeas reside exclusivamente en su esqueleto fósil microscópico.

Estas complejas estructuras microporosas de silicio, con forma de panal, confieren a este material una porosidad increíblemente alta y una densidad aparente extremadamente baja. Si se recurre directamente a uno de esos procesos de trituración física extremadamente destructivos, estas frágiles estructuras simplemente se desmoronan y se convierten en humo de sílice sólido inservible, lo que equivale a tirar el dinero.

En cambio, nuestro proceso debe limitarse a una “despolimerización flexible” minuciosa. En pocas palabras, consiste en utilizar el flujo de aire y la energía cinética direccional para desintegrar suavemente las partículas aglomeradas, en lugar de triturar las diatomeas individuales. Siempre que no utilicemos esa fuerza bruta, podremos conservar los poros microscópicos que tanto codician las industrias transformadoras.

Molienda por flujo de aire en lecho fluidizado frente a ACM

La diatomita contiene una gran cantidad de sílice de alta dureza, que es extremadamente abrasiva. Por lo tanto, elegir el equipo de molienda adecuado no solo influye en la calidad del polvo, sino que también determina los costes operativos a largo plazo. Según mi experiencia como ingeniero, en realidad existen dos opciones ideales en el mercado para esta aplicación concreta:

• Molienda por chorro de aire en lecho fluidizado: Si se busca un tratamiento de alta gama, esta es la solución definitiva. En la molienda por flujo de aire en lecho fluidizado, las partículas del material son arrastradas por el flujo de aire a alta velocidad y chocan entre sí, en lugar de recibir impactos fuertes contra piezas metálicas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que, para tratar silicio de alta dureza, el interior de la cámara de molienda debe estar revestido con cerámica resistente al desgaste. Este recurso no solo evita la contaminación por iones de hierro, sino que también protege la cámara de la máquina, garantizando que la estructura de las diatomeas permanezca intacta.
• Molino clasificador por aire: Si buscas una producción en serie de alta eficiencia, el ACM con rueda clasificadora dinámica de frecuencia variable es una alternativa muy buena. El ACM permite una pulverización por impacto suave mediante aire de barrido. En cuanto el clasificador dinámico detecta que las partículas han alcanzado la finura establecida, las retira inmediatamente. Esto permite evitar eficazmente la molienda excesiva y preservar esos delicados esqueletos fósiles.

Mantenimiento de una distribución del tamaño de las partículas de entre 10 y 45 micras

El objetivo final de la molienda y trituración de la tierra de diatomeas es obtener un polvo que ofrezca un rendimiento óptimo en las aplicaciones finales. Tanto si el producto final se utiliza como coadyuvante de filtración de alta calidad como si se emplea como relleno funcional, sus dimensiones físicas deben mantenerse con gran precisión.

Gracias a la configuración especializada del molino de aire o ACM mencionada anteriormente, el operador es plenamente capaz de realizar una clasificación precisa. Esta tecnología nos permite controlar rigurosamente la distribución granulométrica dentro del rango óptimo de 10 a 45 micras.

¿Por qué tiene que ser precisamente este rango? Dado que se retienen las partículas de entre 10 y 45 micras, el material puede mantenerse a un caudal óptimo de líquido al tiempo que ofrece el máximo rendimiento de adsorción. Si está demasiado molido, es decir, por debajo de este rango, se obstruirá durante el filtrado; si no está lo suficientemente molido, la superficie específica no será lo bastante grande y el efecto de adsorción se verá muy reducido.

Reducir los costes de mantenimiento y garantizar la protección del medio ambiente y la seguridad

La molienda y trituración de la tierra de diatomeas no consiste, en absoluto, solo en obtener polvo, sino también en cómo proteger los equipos y a los trabajadores de primera línea. La elevada abrasividad de la sílice puede desgastar un sistema de molienda estándar en cuestión de semanas, provocando paradas catastróficas.

Para solucionar esto, es necesario conectar todo el sistema de molienda al sistema de eliminación de polvo mediante ciclones de circuito cerrado. Este conjunto de dispositivos permite resolver dos problemas graves:

• Reducir los costes de mantenimiento de los equipos: Al separar de forma eficaz los polvos abrasivos del flujo de aire y utilizar componentes recubiertos por pulverización de cerámica o carburo de tungsteno, se pueden reducir al menos 60% de los costes de desgaste y mantenimiento de los equipos provocados por la elevada abrasividad. Todo ello se traduce en beneficios reales.
• Elimina los peligros ocultos del polvo de silicio cristalino: Lo más peligroso en el procesamiento de la tierra de diatomeas es la generación de polvo de silicio cristalino libre. La inhalación de este polvo fino por parte de las personas es devastadora para la salud. Un sistema de circuito cerrado que funciona con presión negativa garantiza que no se produzca ninguna fuga de polvo. En combinación con colectores de polvo ciclónicos de alta eficiencia y filtración HEPA, puede resolver por completo el grave riesgo para la seguridad que supone la exposición al silicio cristalino, garantizando que su línea de producción cumpla con las normas de protección medioambiental más estrictas del mundo.