Soluciones de sellado disruptivas y ecológicas para la industria de minería
Las operaciones mineras enfrentan un desafío creciente: cómo cumplir con mayores demandas de producción mientras reducen el consumo de recursos y las emisiones. En todo el mundo, los operadores están reevaluando cómo el equipo crítico —como las bombas de relaves— puede funcionar de manera más eficiente, consumir menos agua y ofrecer una vida útil más prolongada.
Las tecnologías avanzadas de sellado están impulsando esta transformación, diseñadas para soportar las condiciones más exigentes de la industria y, al mismo tiempo, ayudar a las operaciones de minería a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad.
El cambio hacia soluciones de sellado disruptivas y ecoeficientes
Cada concentradora, circuito de remolienda y sistema de relaves depende de bombas que manejan fluidos abrasivos con sólidos suspendidos y disueltos. Aunque esenciales para la recuperación de minerales, estos fluidos aceleran el desgaste del equipo y aumentan las necesidades de mantenimiento, energía y agua.
Históricamente, muchas bombas usaban empaquetadura o sellos simples convencionales que requerían un flujo continuo de agua de prensaestopas —a menudo varios litros por minuto por bomba— para mantener la lubricación y evitar el sobrecalentamiento. A escala de una operación minera completa, esto puede traducirse en millones de litros de agua consumidos cada año.
Para cumplir con metas más estrictas de ESG y descarbonización, los operadores están adoptando prácticas de sellado más sostenibles que minimizan el uso de agua, extienden la vida del sello y mejoran la confiabilidad. Estas soluciones pueden implementarse con soporte local: por ejemplo, nuestro equipo técnico en el Centro de Servicio en Perú ensamblaje y reacondiciona sellos mecánicos de misión critica bajo los más altos estándar, además contamos con servicios de banco de prueba test API de acuerdo a norma 682, permitiendo a las minas realizar mejoras tecnológicas con confianza y mínimo tiempo de inactividad.
Sellos mecánicos para mejorar el rendimiento de las bombas de relaves
En aplicaciones mineras abrasivas y de alta concentración de sólidos, los sellos mecánicos ofrecen una alternativa más limpia y eficiente que la empaquetadura en bombas centrífugas y de relaves. Controlan la fuga directamente en la cara del sello, en lugar de depender de un flujo constante de agua, lo que contribuye a reducir el consumo energético.
Los sellos mecánicos Tipo 5840, Tipo 5860/5864 y Tipo 5870 están diseñados para:
- Resistir fluidos abrasivos mediante materiales robustos y diseños balanceados.
- Mejorar la eficiencia minimizando la fricción y reduciendo el consumo de agua.
- Simplificar el mantenimiento gracias a componentes reemplazables y fácil instalación.
- Proporcionar confiabilidad en rangos variables de presión, temperatura y contenido de sólidos.
En circuitos de relaves, remolienda y clarificación, estos sellos ofrecen rendimiento consistente, intervalos de servicio más largos y menor impacto ambiental.
La ciencia detrás del recubrimiento de diamante
El diamante es uno de los materiales más duros conocidos, con resistencia excepcional al desgaste y al calor. Para aprovechar estas propiedades en sellos mecánicos, se utiliza el proceso de Deposición Química en Fase de Vapor (CVD) para formar una capa delgada y uniforme de diamante puro directamente sobre la cara del sello.
Durante la deposición —a temperaturas cercanas a los 800 °C— los átomos de carbono se unen firmemente al sustrato, formando una superficie lisa, resistente y estable incluso en condiciones extremas.
John Crane Diamond® aplica esta tecnología para crear caras de sello con fricción ultra baja y excelente conductividad térmica. En aplicaciones con relaves abrasivos o altas temperaturas, esto se traduce en operaciones más frías, menor pérdida de energía y mayor vida útil del sello, mejorando la confiabilidad mientras se reducen mantenimiento y uso de agua.
Al combinar ciencia avanzada de materiales con rendimiento comprobado en campo, las caras recubiertas de diamante ayudan a las minas a mejorar eficiencia y sostenibilidad.
Reducción del uso de agua con la tecnología Upstream Pumping
Un avance clave en aplicaciones recientes es la tecnología Upstream Pumping (USP), una de las soluciones más efectivas para reducir el consumo de agua de sello en minería.
En lugar de sistemas de lavado con alto caudal, USP utiliza un flujo controlado de fluido de proceso o barrera para lubricar las caras del sello. Esto aísla la interfaz de contaminación del proceso, eliminando la necesidad de agua externa de alta presión y sistemas complejos de soporte presurizado.
Al mantener una película estable y de baja fricción entre las caras, los diseños USP reducen la generación de calor y la demanda de potencia auxiliar, mejorando la eficiencia de la bomba y logrando importantes ahorros de agua.
El Tipo 5864, un sello doble USP, combina este diseño con opciones de montaje flexibles y materiales resistentes a la corrosión como carburo de silicio, resortes Hastelloy C y hardware en acero inoxidable dúplex.
Resultados comprobados en reducción de agua
Cuando se integra con los sistemas de soporte Global Standard USP (GS USP), el impacto es notable:
- Un prensaestopas convencional con inyección de agua puede consumir ~40 litros/min, equivalente a 21 millones de litros por bomba por año.
- Un sello simple para slurry reduce este consumo a alrededor de 2 millones de litros por año.
- Un sello USP lleva esto aún más lejos, bajando el uso a aprox. 2.000 litros por año, o 7 litros por día.
Esto representa una reducción del 99,99% en el consumo de agua de sello, ahorrando decenas de millones de litros anualmente en instalaciones con múltiples bombas.
Impulsando metas de ESG y descarbonización
Para las compañías mineras globales, las métricas de sostenibilidad ya no son opcionales: son parte central de la estrategia operativa. Las tecnologías que reducen la fricción, eliminan el agua desperdiciada y prolongan la vida del equipo contribuyen directamente a una menor huella de carbono y mejor desempeño en ESG.
Al implementar sellos mecánicos, diseños USP y caras recubiertas de diamante, los operadores pueden:
- Aumentar el tiempo medio entre fallas (MTBF) y reducir mantenimientos no programados.
- Reducir costos eliminando sistemas complejos de fluido de barrera.
- Disminuir el consumo de energía gracias a menor fricción y operación más fría.
- Minimizar residuos y emisiones asociados al tratamiento y descarga de agua.
Estos beneficios entregan eficiencia operativa inmediata y mejoras sostenibles a largo plazo —objetivos clave para cualquier operación minera moderna.
Innovación para avanzar hacia una minería sostenible
Lograr operaciones mineras confiables, eficientes y sostenibles requiere tecnología avanzada y ejecución experta. En toda la industria global, los equipos de ingeniería y servicio de John Crane trabajan junto a los clientes para optimizar el rendimiento, reducir el consumo de recursos y extender la vida del equipo.
Al combinar experiencia global con soporte local, ayudamos a los operadores mineros a implementar estrategias de sellado innovadoras que mejoran la confiabilidad, reducen emisiones y fortalecen los objetivos de sostenibilidad a largo plazo, impulsando al sector hacia la próxima generación de minería responsable.
Este blog se basa en la presentación “Disruptive and Environmentally Friendly Sealing Solutions for the Mining Industry”, presentada en la Convención Minera PERUMIN 37 por Warren Smith, Senior Business Development Manager, Global Mining en John Crane.