En el proceso de la extracción de litio a partir de salmuera, las bombas industriales tienen un rol crítico. La salmuera no sólo es corrosiva, sino que también tiende a cristalizarse cuando entra en contacto con el aire, lo cual genera un desafío a la hora de seleccionar un equipo confiable. En este artículo nos concentraremos específicamente en los diferentes tipos de bombas empleadas para el proceso de transferencia de salmuera entre piletas de evaporación.
Existen cuatro tipos principales de bombas centrifugas utilizadas para esta aplicación:
— Bombas autocebantes de tanque (wet prime/cebado con carga de fluido)
— Bombas autocebantes Vac-Prime (dry prime/cebado en seco)
— Bombas verticales sobre balsa/plataforma
— Bombas centrifugas no autocebantes
A continuación, se detallan las principales características de cada una.
Bombas autocebantes de tanque (wet prime)
Ventajas:
— Son bombas comúnmente utilizadas en la Industria del Litio, debido a su sencillez de operación y mantenimiento.
— Al ser bombas autocebantes de “tanque”, permiten el almacenamiento de un cierto volumen de líquido dentro de su voluta, incluso cuando la bomba se detiene. Este volumen de líquido retenido actúa como cebado para el próximo arranque y evita la necesidad de llenado manual.
— Costo de adquisición relativamente bajo.
— La bomba completa queda fuera del fluido, facilitando la inspección y el mantenimiento. Al contar con motores estándares normalizados, el recambio de estos es sencillo.
Desventajas:
— Requieren llenado de la voluta con líquido en el primer arranque o luego de un vaciado completo de la bomba.
— Están limitadas en caudal y presión con respecto a otras alternativas de bombeo.
Principales materiales disponibles:
— Acero Inoxidable 304 o 316
— Dúplex CD4MCU
— Hierro Fundido
— Opcional: Revestimiento no metálico, resistente a
la abrasión.
Caudal máximo aproximado: 1200 m3/h
Presión máxima aproximada: 60 m
Bombas autocebantes Vac-Prime
Ventajas:
— Son bombas centrífugas con sistema de vacío automático y continuo incorporado.
Pueden comenzar a operar en seco; tienen la posibilidad de generar vacío y aspirar el líquido hasta que llegue a su voluta.
— Pueden lograr caudales y presiones considerablemente mayores en comparación con otras alternativas autocebantes. Se utilizan especialmente en aplicaciones de gran caudal, donde se evita la necesidad de colocar varias bombas de tipo taque en paralelo para lograr el servicio deseado.
— Su NPSHr (ANPA requerido) es bajo es comparación con otras alternativas. Este punto es especialmente relevante considerando que una gran cantidad de los proyectos de litio en el mundo están ubicados en altitudes superiores a los 3800 m.s.n.m, donde la presión atmosférica es menor, y por ende el NPSH disponible es reducido.
— Son bombas de alta eficiencia, resultando en la necesidad de motores más pequeños en comparación con otros equipos convencionales.
— Cuentan con sellos mecánicos CYCLOSEAL en baño de refrigerante externo, lo cual evita la acumulación de cristales en las caras del sello.
Desventajas:
— El sistema de vacío requiere cierto nivel de expertiz para su mantenimiento.
— Su costo de adquisición es más elevado en comparación con otras alternativas convencionales.
Principales materiales disponibles:
— Acero Inoxidable 316
— Dúplex CD4MCU
— Hierro Dúctil
— Opcional: Revestimiento no metálico, resistente a la abrasión.
Caudal máximo aproximado: 8500 m3/h
Presión máxima aproximada: 250 m
Bombas Verticales Sobre Balsa/Plataforma
Ventajas:
— Al ser bombas verticales, su boca de succión se encuentra sumergida en la salmuera, evitando posibles inconvenientes con NPSH y cavitación.
— No requieren cebado manual.
— Al contar con el/los impulsores sumergidos en la salmuera de manera permanente, se reduce la formación de cristales y la posibilidad de incrustación de la bomba.
Desventajas:
— Requieren una grúa o similar equipamiento pesado para la instalación y el mantenimiento.
— Complejidad general de componentes.
— Motor vertical que requiere grúa para su remoción.
— Costo de adquisición elevado en comparación con otras alternativas convencionales.
Principales materiales disponibles:
— Acero Inoxidable 304 o 316
— Dúplex CD4MCU
— Súper Dúplex
Caudal máximo aproximado: 5000 m3/h
Presión máxima aproximada: 800 m
Bombas Centrifugas No-Autocebantes
Ventajas:
— Bombas bajo norma ANSI con impulsores semi abiertos para el manejo de fluidos con partículas en suspensión.
— Son equipos convencionales, sencillos de operar y mantener.
— Amplio rango de caudales y presiones disponibles.
— Costo de adquisición bajo.
— Altamente eficientes comparadas con otras tecnologías de bombeo.
— Entrega rápida comparada con otras tecnologías de bombeo.
Desventajas:
— Al no ser autocebantes no cuentan con capacidad propia para succionar en seco. Es por esto que se suelen instalar en piletas donde pueden recibir carga positiva de fluido.
— En caso de no ser instaladas con carga positiva, requieren cebado manual en cada arranque o válvula de retención en la cañería de succión.
Principales materiales disponibles:
— Acero Inoxidable 316
— Dúplex CD4MCU
— Hierro Fundido
— Alloy 20
— Titanio
— Otras aleaciones especiales
— Opcional: revestimiento no metálico, resistente a la abrasión
Caudal máximo aproximado: 1150 m3/h
Presión máxima aproximada: 145 m
