La Importancia del tamaño de gota

Los Sistemas de Supresión de Polvo (SSP) son muy utilizados en la industria minera. Estos sistemas utilizan microgotas de agua para la eliminación del polvo en suspensión, generado en los procesos de explotación, en sus diferentes fases.

Los más utilizados, en particular, son los que generan la denominada “niebla seca” y que hacen referencia a una niebla que, a un metro de distancia, no es percibida por la mano humana. Si, por el contrario, la mano queda impregnada de humedad y con agua condensada, el tamaño de la gota es muy grande para los efectos de mitigar polvo en suspensión, haciendo ineficiente el sistema.

La explicación de lo anterior tiene relación con el efecto slipstream, que es un fenómeno que ocurre cuando las partículas más finas de polvo, no impactan con partículas o gotas de agua significativamente más grandes. Esto se debe a que las partículas siguen las líneas de flujo de aire alrededor de las gotas, evitando la colisión.

El tamaño óptimo de las gotas de agua para la supresión de polvo varía según el tamaño de las partículas de polvo presentes. En general, se recomienda un diámetro de gota similar al de las partículas de polvo objetivo. Esto maximiza la probabilidad de colisión y captura, mejorando la eficiencia del sistema.

Desde el punto de vista de salud ocupacional, las partículas más dañinas son las que corresponden a la fracción respirable, es decir, bajo los 10 micrones. Dentro de ellas , se incluye la denominadas fracción alojable, que corresponden a diámetros de 5 a 0,5 micrones. Es decir, estamos en tamaños invisibles al ojo humano. En función de estos elementos es que cobra mucha importancia el tamaño de la micro gota generada por los Sistemas Supresores de Polvo (SSP).

Desde el punto de vista técnico la mayor garantía de producir niebla seca es a través de sistemas hidroneumáticos. Las presiones de trabajo van desde 60 Psig para el aire y de 7 Psig para el agua. La calidad del agua es muy importante, por lo que se utiliza prefiltrado del agua. Existen boquillas para diferentes caudales de agua y se seleccionan acorde a las prestaciones específicas.

También existen los sistemas supresores de polvo a solo presión de agua. Estos son capaces de generar niebla, con agua a presión sobre 1.000 PSI. Aunque son capaces de generar gotas muy finas, no alcanzan el tamaño de gotas generadas por los sistemas hidroneumáticos. La calidad del agua es relevante ya que las boquillas tienen orificios muy pequeños, susceptibles de taparse con facilidad.

Otros sistemas son los centrífugos, que tienen la ventaja de no utilizar boquillas, pero la capacidad de generación de niebla es baja y de una calidad inferior. Como aspecto positivo, pueden trabajar con aguas de baja calidad y son de muy bajo mantenimiento.

Un factor importante a considerar, es la característica del lugar a aplicar para determinar la vida útil de la niebla y que, en el proceso de evaporación, los tamaños de las microgotas van disminuyendo.

El impacto y posterior coalescencia de las partículas de polvo en suspensión con las micro gotas de agua se producirán sólo si sus tamaños son equivalentes.

Con frecuencia se encuentra que este factor se descuida cuando al agua se le adiciona algún reactivo tensoactivo, cuya finalidad es la de bajar la tensión superficial de la gota a fin de que impregne con mayor facilidad a las partículas de polvo en suspensión que impacta. Esto es importante si las partículas a tratar tienen conducta higroscópica. De no ser así, el agua, sin aditivos, es preferible para evitar sobrecostos importantes y potenciales problemas de recuperación metalúrgica.

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Contenido desarrollado por el Ingeniero Sr. Osiel Núñez