Disipan la Neblina

En estos meses es posible observar la flor del quillay, un árbol que solo crece en Chile y cuya corteza tuvo un boom exportador en 2020, aumentando en torno al 3.000% respecto al año anterior. ¿La razón? Sus saponinas, moléculas que producen espuma y que actúan como potenciadoras del antígeno que genera la respuesta inmune del organismo contra el temido SARS-CoV-2. De hecho, ha ayudado a tres laboratorios a desarrollar vacunas para contrarrestar el Covid 19.

Las mismas saponinas del quillay son muy útiles en otras industrias. En la minería, por ejemplo, ha contribuido a controlar la generación de neblina ácida. Este aerosol contaminante es el resultado de una reacción química en las celdas electrolíticas del proceso de electroobtención de los ánodos de cobre, que genera burbujas que arrastran micropartículas de ácido sulfúrico hacia el ambiente. Son emanaciones perjudiciales para la salud de las personas y el medio ambiente, además de ser muy corrosivas para todos los equipos, electrodos, estructuras, puente grúa y cables de las plantas, por lo que éstas requieren mantenciones y monitoreo permanente, con altos costos asociados para las empresas.

Tecnologías en Uso

Para cumplir con la norma que fija los límites máximos de exposición a la neblina ácida, ya que no hay regulación específica para su control, las compañías mineras han utilizado distintas tecnologías para su extracción y abatimiento. Entre éstas figura “el uso combinado de barreras mecánicas, esferas de polipropileno, mantos de PVC, polietileno, ventilación forzada y la adición de aditivos surfactantes al electrolito”, destaca el portal idmining.cl.
Randy Vergara, Gerente General de AMCA Systems, empresa proveedora de tecnologías en esta área, describe las soluciones más importantes hoy en uso:

• Campanas de alta energía: Se instalan sobre la celda y ofrecen una alta eficiencia en la captura de neblina ácida sin impactar mayormente en el proceso de generación de cátodos de cobre. “A través de un sistema de ductos, la neblina se lleva a un lavador de gases que permite separar el aire del ácido, liberando aire al exterior con una eficiencia de sobre el 98%, mientras que el ácido puede reutilizarse en la operación”, señala el ejecutivo sobre esta tecnología patentada por Same y que actualmente comercializa su empresa (ver artículo aparte).
• Sistema de tapas en la celda: Posee un ducto en el costado que hace posible capturar la neblina desde la celda.
• Supresores de neblina ácida: Son químicos que se agregan al electrolito para generar una capa en su superficie, cambiando su tensión superficial y permitiendo la disminución de la neblina. Los más eficientes incorporan flúor en su formulación, sin embargo, se están evitando por su efecto adverso en el medio ambiente.
• Bolitas que generan una barrera física en la superficie del electrolito, lo que disminuye la explosión de las burbujas que producen la neblina ácida en el ambiente.
• Sistema Lateral Vex: Consiste en una barrera física que está por sobre el electrolito que dirige la neblina hacia los costados, donde es capturada por canaletas especialmente diseñadas para extraer la emisión contaminante. Está instalado en minera Antucoya.

Más Recientes

Una de las soluciones surgidas en los últimos años es la esfera antinebulizante EFAN, que promete mejoras sustantivas en el control de esta problemática. “Son esferas flotantes con forma de erizo que permiten capturar la neblina ácida al presentar compatibilidad electroquímica superficial con la parte líquida de la neblina, atrapándola antes de que salga a la superficie de la celda”, se asegura en su presentación.

Más reciente es la tecnología Ecap, desarrollada en Chile por la empresa Exma, que logra capturar el 98% de la neblina ácida, “mejorando la seguridad, el medio ambiente y reduciendo costos”, aseguran sus creadores. La innovación ganó el concurso nacional Impacta Minería 2020, organizado por el Centro Nacional de Pilotaje (CNP).

La tecnología SEANA, basada en campanas de alta energía, ha sido reconocida por su alta eficiencia.

“Ecap es un sistema simple que se instala en los ánodos para captar y reducir la presencia de neblina ácida en el ambiente, al atraparla y contenerla en la cámara de aire que se forma entre el nivel del electrolito y las escobillas del sistema. La neblina retenida tiene baja energía y es fácilmente succionada por el rebose de las celdas”, indican en Exma.

Agregan que, al eliminarse casi por completo la neblina ácida, los operadores tienen un visión integral y despejada del funcionamiento de las celdas, los contactos eléctricos y los electrodos; y se reduce significativamente la corrosión de los elementos mecánicos, equipos e infraestructura aumentando su vida útil. Las horquillas superiores de los Ecap sirven como guías catódicas, contribuyendo a la eficiencia operacional en la etapa de inserción de los cátodos en las celdas. Y no es necesario retirarlos en la etapa de cosecha de éstos, aportando continuidad operacional.

El objetivo de sus desarrolladores es insertar la solución en la gran minería si se comprueba su alta eficiencia.

¿Y la Medición?

Para medir la neblina ácida se utiliza el método descrito en las normas OSHA 113 y OSHA ID-165SG, “a través de la captura del ácido presente en la neblina utilizando filtros y posterior análisis de laboratorio”, revela Pablo Campos, Gerente General de Saulo, empresa que desarrolló un sensor para realizar esta labor.

A su juicio, no se ha invertido lo suficiente en monitorear este contaminante, aunque “con el pasar de los años las compañías mineras han demostrado mayor interés en hacerlo”, señala.

Añade que, pese a los esfuerzos por medir este agente, “las condiciones de operación reales en la etapa de electroobtención en la minería (altamente corrosivas) y la capacidad operativa de los diferentes sensores no son suficientes para generar un nuevo estándar de medición en línea. Por eso, será muy positiva la incorporación de un sistema que reporte la concentración de neblina ácida en línea al lazo de control de la operación, que pueda controlar variables de proceso y actúe directamente sobre los sistemas de mitigación, los impactos en prevención, monitoreo y control”.

Con lo anterior mejorarán los estándares de seguridad e higiene de los trabajadores expuestos, y se facilitará el mantenimiento predictivo en las instalaciones y la evaluación del desempeño de los sistemas de mitigación instalados, “asegurando una producción de cátodos bajo límites seguros de exposición”, afirma el especialista.

Sobre el sensor patentado por Saulo, una iniciativa empresarial de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Católica del Norte, destaca su capacidad de lectura en línea e in situ, en todo momento, de la neblina ácida.

Se trata de “un dispositivo autónomo, con capacidad de auto calibración y compacto. Es fácil de utilizar, configurable según requerimientos y ofrece compatibilidad DCS, con sistemas de alerta remota y reportabilidad en todo momento, además de acceso a información histórica”, detalla Campos.

La medición en línea y permanente de la neblina ácida es un desafío que se está abordando.

El ejecutivo indica que la tecnología está validada a escala en ambiente controlado, “demostrando óptimos resultados en medición y operación”.

En cuanto a desafíos, expone que ahora están enfocados en retomar el proyecto tras la apertura de los laboratorios de la universidad, para proceder a la validación industrial del sistema. Pretenden, asimismo, mejorar la integración del sensor al lazo de control de la actividad de electroobtención (EW).

Randy Vergara, en tanto, plantea como reto la implementación de un sistema “para la medición de los niveles de neblina ácida en forma continua o con la suficiente frecuencia que permita que los trabajadores de las naves de EW-SX (electro obtención - extracción por solventes) se desempeñen en un ambiente sano y seguro. Lo positivo es que se están desarrollando algunas soluciones en tal sentido, en etapas muy avanzadas, que permitirán que los niveles de neblina ácida se mantengan dentro de la norma”.

Artículo publicado en InduAmbiente N° 172 (septiembre-octubre 2021), págs. 52-54.