¿Qué es una válvula minera?

Una válvula minera suele ser una válvula utilizada en la industria minera. Las válvulas son dispositivos diseñados para controlar el flujo de fluidos (líquidos o gases) abriendo, cerrando u obstruyendo parcialmente las vías de paso. En la minería, las válvulas son cruciales para mantener y gestionar el flujo de diversas sustancias, como el agua, los lodos, los productos químicos y otros fluidos utilizados en los procesos mineros.

Las válvulas para minería están diseñadas para soportar las duras y exigentes condiciones que se dan habitualmente en las explotaciones mineras. Estas condiciones pueden incluir altas presiones, materiales abrasivos y temperaturas extremas. La elección de la válvula depende de la aplicación específica dentro del proceso minero.

Tipos de válvulas para minería

Válvula de compuerta

La válvula sube y baja la compuerta para regular el caudal. Proporciona una vía de flujo libre, lo que permite pequeñas caídas de presión en toda la válvula. Existen múltiples alternativas para válvulas de compuertaincluyendo varias dimensiones, sustancias, presiones y temperaturas nominales, y diseños de compuerta y bonete.

Las diferentes válvulas que entran en esta categoría son las válvulas de compuerta de cuña, las válvulas de compuerta de losa, las válvulas de compuerta de cuchilla, las válvulas de compuerta de asiento elástico y las válvulas de compuerta de acero inoxidable.

Válvula de globo

A válvula de globo controla el caudal de una tubería. Este tipo de válvula recibe su nombre del deflector interno que sirve de línea divisoria entre las dos porciones. También se denominan válvulas de mariposa. Las caídas de presión de estas válvulas son ligeramente superiores a las de las válvulas ordinarias. Estas válvulas se utilizan en situaciones en las que las caídas de presión severas no son una preocupación.

Válvula de bola industrial

Las válvulas de bola industriales son válvulas de cierre que utilizan una esfera giratoria dentro de un orificio para restringir el flujo de gas o líquido. Se puede limitar o liberar el flujo del líquido girando la esfera 90 grados alrededor de su eje. Garantizan un cierre seguro aunque permanezcan mucho tiempo sin utilizarse.

Además, son más resistentes a los medios contaminados que las válvulas estándar. Algunos tipos de válvulas de bola también pueden utilizarse como válvulas de control. Debido a su alto valor de mercado, los fabricantes de válvulas de bola industriales fabrican válvulas de primera calidad de hierro fundido, carbono fundido y acero inoxidable.

Esta categoría incluye válvulas de bola flotante, válvulas de bola de muñón, válvulas de bola de 3 vías, válvulas de bola de entrada superior, válvulas de bola de entrada lateral, válvulas de bola de puerto en V, válvulas de bola de doble bloqueo y purga, y válvulas de bola de vástago ascendente.

Válvula de retención

A válvula antirretorno es una válvula unidireccional. Permite exclusivamente el paso de fluidos en una dirección. Dispone de dos puertos, uno para la entrada del fluido y otro para la salida. Como sólo permiten el paso del fluido en una dirección, se denominan válvulas unidireccionales o antirretorno.

La función principal de una válvula de retención es impedir el paso de fluido en sentido contrario. Una válvula antirretorno industrial requiere un diferencial de presión para funcionar. Si hay demasiada presión en el lado de salida, la válvula se cerrará. Estas válvulas no dependen de un operador manual y pueden funcionar sin el uso de una palanca o actuador.

Una válvula unidireccional es otro término para una “válvula de retención”, porque los fluidos sólo fluyen en una dirección. Tiene puertos de entrada y salida de medios. Estas válvulas se conocen como “unidireccionales” o “antirretorno” porque sólo permiten una dirección de flujo. La función principal de una válvula antirretorno es impedir que el fluido fluya en la otra dirección. Cuando hay una diferencia de presión, las válvulas antirretorno industriales pueden cerrarse.

Las diferentes válvulas de esta categoría son la válvula antirretorno oscilante, la válvula antirretorno elevable, la válvula antirretorno de doble placa, la válvula antirretorno antiretorno y la válvula antirretorno de disco basculante.

Válvula de mariposa

La "mariposa" se forma uniendo un disco con una varilla. Se cierra cuando el disco gira junto a la varilla un cuarto de vuelta perpendicularmente a la dirección del flujo. Cuando la válvula se abre, el disco gira hacia atrás, permitiendo el paso del agua. Su ligereza, el poco espacio que ocupan en la instalación, sus costes reducidos, su rápido funcionamiento y su disponibilidad en tamaños considerables son las razones por las que se utilizan habitualmente las válvulas de mariposa industriales.

Las diferentes válvulas que se incluyen son válvulas de mariposa de alto rendimiento, válvulas de mariposa de triple compensación, válvulas de mariposa concentradas, válvulas de mariposa waff, válvulas de mariposa de orejetas, válvulas de mariposa de brida y válvulas de mariposa de asiento metálico.

Válvula de tapón

Al girar el obturador cónico situado en el interior del cuerpo de la válvula, ésta se abre y se cierra, controlando el flujo de fluido. Muchas válvulas de obturador incluyen canales abiertos colocados horizontalmente para permitir el flujo de fluido cuando la válvula está abierta.

El vástago y la maneta de una válvula descansan sobre el accesorio. La suela de la válvula fluye de la entrada a la salida. Cuando se requiere un ajuste rápido y frecuente, una válvula de un cuarto de vuelta en una válvula de macho industrial resulta muy útil.

Las diferentes válvulas de esta categoría incluyen una válvula de doble bloqueo y purga, una válvula de obturador excéntrico, una válvula de obturador lubricado y una válvula de obturador de manguito.

Aplicaciones de las válvulas para minería

Las válvulas antirretorno se utilizan para una gran variedad de aplicaciones, entre las que se incluyen las siguientes:

• Las aplicaciones típicas de las válvulas incluyen la inclusión de cal, el funcionamiento cargado de minerales, la dilución de aguas y diversos usos especializados, como el transporte neumático de concentrados secos.
• Autoclave:Para evitar el reflujo, la esterilización en autoclave requiere el uso de válvulas de cierre automáticas, como las válvulas antirretorno. Esto se consigue utilizando componentes de válvulas fabricados con una aleación más resistente.
• Deshidratación de minas:Se utilizan en operaciones de desagüe de minas para bajar el nivel freático alrededor de los lugares de extracción, minas y canteras mediante bombas especializadas. Mitigan los efectos del golpe de ariete.
• Desactivación y descarga de la bomba: Las válvulas de retención se utilizan para proteger la bomba durante la operación de descarga.
• Tuberías:Las válvulas antirretorno se utilizan habitualmente en las tuberías que transportan agua hacia y desde las minas. Estas tuberías deben recorrer con frecuencia largas distancias y experimentar diversas variaciones de altitud.
• Transporte y manipulación de purines: Las válvulas para lodos, las válvulas de guillotina, las válvulas de mariposa, las válvulas de bola y las válvulas antirretorno se utilizan en la industria minera para diversos fines. Estaciones de bombeo, separación, estaciones intermedias, estaciones terminales, espesadores y liberación de aire son algunos ejemplos.
• Métodos de extracción y tratamiento de minerales:La extracción, extracción y refinado de minerales son algunas de las aplicaciones más exigentes para las válvulas de las industrias minera y metalúrgica. Debido a la presencia de disolventes químicos y lodos abrasivos, es fundamental utilizar metales, revestimientos y recubrimientos adecuados para las técnicas de segregación, concentración y extracción de minerales.
• Opciones de tratamiento del agua y las aguas residuales:Las válvulas ayudan en el tratamiento, reutilización y descontaminación de efluentes y aguas residuales en la industria minera. Deben ser capaces de soportar las circunstancias extremas de alta acidez y partículas en suspensión en el agua de proceso y efluentes.
• La hidrometalurgia, la minería de disolución, los gases de proceso y las líneas de suministro de oxígeno son algunas de las aplicaciones en las que las válvulas han demostrado ser superiores. Las válvulas también se utilizan en líneas de gas de ventilación, lixiviación ácida, relaves mineros y neutralización.

Válvulas para minería Materiales

Acero inoxidable

Como el acero inoxidable es un metal no reactivo, se utiliza para fabricar muchas válvulas industriales. Para cada calibre, hay que mezclar exactamente los metales molibdeno, cromo y níquel, entre otros. En algunos casos, puede utilizarse latón en lugar de acero. Las válvulas de acero, por su parte, son la apuesta ideal para medios corrosivos, ya que no se oxidan ni corroen.

Acero fundido

Estas válvulas se fabrican vertiendo acero fundido en un molde y dejándolo endurecer en un entorno controlado. Por un lado, si se hace correctamente, este enfoque proporciona un método práctico y rentable de producir válvulas resistentes. Sin embargo, es necesario un seguimiento regular y un control de calidad, ya que pueden producirse agujeros y roturas cuando el acero fundido no se forma de manera uniforme.

Acero forjado

Se fabrican moldeando el metal con altas temperaturas y equipos mecánicos. En lugar de verterlo en un molde prefabricado, el acero forjado se moldea a mano para darle la forma de la válvula. La ventaja es que el calor endurece el metal, con lo que se obtienen válvulas industriales más resistentes y duraderas. Son más caras porque su fabricación requiere más trabajo.

Factores a tener en cuenta al elegir válvulas para minería y tratamiento de minerales

Tipo de medio

El material adecuado de la válvula vendrá determinado por las cualidades del fluido o gas utilizado. Las válvulas metálicas deben utilizarse cuando se controlan materiales agresivos o corrosivos o gases presurizados para obtener el mejor nivel de seguridad.

Funcionamiento de las válvulas

Las válvulas de 2 vías son excelentes para controlar el encendido y apagado de un sistema. Las válvulas de 3 vías, por su parte, pueden realizar todas las funciones, así como desviar o mezclar medios.

Condiciones de uso

La elección de la válvula adecuada para cada aplicación empieza por determinar el tamaño de la válvula. Si las válvulas no tienen el tamaño adecuado, pueden fallar tanto por dentro como por fuera.

También es necesario conocer las características de funcionamiento de la válvula, como la temperatura, la presión y el caudal. Las válvulas metálicas suelen ser muy duraderas y estables a altas temperaturas y presiones.

Técnica de actuación

Otro elemento a tener en cuenta es el mecanismo de funcionamiento de la válvula. El tipo de válvula que se va a utilizar depende de si se va a accionar manual o automáticamente. En este último caso, es fundamental determinar si la unidad estará equipada con un actuador eléctrico, neumático o hidráulico.

Requisitos de mantenimiento

Las válvulas de bola son una solución excelente si el mantenimiento se realiza con regularidad, ya que resisten los atascos y son uno de los tipos de válvula más sencillos.

Como alternativa, es preferible una válvula de bola con tres partes: el cuerpo, un juego de tapas y un vástago. Esto permite que la línea siga funcionando mientras se limpia la sección del cuerpo principal sin tener que desconectar las tapas de los extremos.

Reflexiones finales

La industria minera confía en una amplia gama de válvulas especializadas para controlar el flujo de fluidos en condiciones exigentes caracterizadas por presiones extremas, materiales abrasivos y temperaturas difíciles. Las válvulas de compuerta, adecuadas para flujos en línea recta, y las eficaces válvulas de bola con discos esféricos responden a necesidades específicas, mientras que las válvulas antirretorno evitan el reflujo, garantizando el movimiento direccional del fluido. Las válvulas de mariposa, con mecanismo de disco giratorio, resultan valiosas en aplicaciones de gran diámetro. Las válvulas de control, que responden a señales externas, mejoran la precisión en los procesos mineros. La selección de la válvula adecuada depende de factores como el tipo de fluido, la presión, la temperatura y las exigencias operativas específicas. La fiabilidad de las operaciones mineras depende de la implementación estratégica de las válvulas, y los continuos avances en la tecnología de válvulas están preparados para mejorar aún más la eficiencia, reducir los tiempos de inactividad y contribuir a la explotación sostenible y responsable de los valiosos recursos de la Tierra.