El atractivo económico de las monofracciones

Spare Metal Pile in Recycling Plant. Copy Space Available.

Los estándares de calidad del metal reciclado son cada vez más altos y la normativa gubernamental sobre la pureza del material es cada vez más exigente. Además, resulta cada vez más difícil de acceder a los mercados de metal reciclado “fiables”.

Actualmente las plantas de reciclaje de metal afrontan múltiples desafíos para lograr ser rentables. Los estándares de pureza cada vez más exigentes están cerrando mercados y las infraestructuras poco desarrolladas de reciclaje provocan que existan abundantes residuos y fracciones de metal a disposición de los procesadores.

El excedente de material ha hundido el precio del metal reciclado. «En los últimos 18 meses, desde que se implantó la National Sword en China, el precio de productos generales de mezcla de metal, como la zorba, ha caído» afirma Eric Thurston, jefe de ventas de metales para TOMRA Sorting, Inc.
Si bien los desafíos son importantes, algunas empresas de reciclaje ven los nuevos y exigentes estándares de calidad como una forma de diferenciarse de la competencia. No obstante, para lograr ese objetivo es necesario mejorar los equipos de procesamiento. «Algunos clientes nos están diciendo que la situación del mercado es la idónea para mejorar sus plantas y poder así procesar la abundancia de residuos de metal disponible en Norteamérica y así adaptarla a estándares de pureza más altos», afirma Carlos Manchado Atienza, director regional de TOMRA Sorting.

Separación por flotación o plantas de medios densos

La industria de chatarra lleva décadas empleando el sistema de separación por flotación en las plantas de medios densos que logra separar las fracciones de metales pesados como el cobre, el zinc y el acero inoxidable de las fracciones ligeras, como el aluminio. El proceso es el contrario al que emplea la industria minera, que lo utiliza para recuperar metales preciosos y fracciones de carbón de los residuos. Es más barato poner en marcha una planta de este tipo que una de clasificación seca.

Sin embargo, este ahorro inicial pasa factura a largo plazo. «Los costes del ferrosilicio pueden variar entre 1.500 y 1.700 € por tonelada en cualquier momento», comenta Thurston.

Gist, con varios años de experiencia al frente de una planta de medios densos, explica cómo las plantas bien dirigidas consumen ferrosilicio a un ritmo aproximado de unas 2,5 a 3 kg por t de metal clasificado. «No obstante, una planta media consume aproximadamente de 8 a 9 kg por t de fracción clasificada de metales nobles», afirma.

El ferrosilicio crea el rango de gravedad específica para clasificar las fracciones de metal en producto pesado o producto ligero. El objetivo es mantener una gravedad específica de entre 1,8 y 2,2 para que flote el material ligero, y de entre el 2,8 y el 3,4 para el producto pesado.
Aunque parezca sencillo, son muchos los factores que influyen en los valores objetivo de la gravedad específica, incluido el tipo de material procesado, así como la calidad del agua. Gist explica: «La estabilidad es una batalla constante a la hora de dirigir una planta de medios densos. Resulta difícil lograr una clasificación estable y constante en el tiempo. Cuando el material flota, el material noble se deposita en el agua, pero cuanto más sucia esté el agua, más ferrosilicio hace falta para lograr la gravedad específica adecuada para separar el producto -ya sea ligero o pesado».

Tanto Thurston como Gist advierten a aquellas plantas de reciclaje de metal que se están planteando invertir en una planta de clasificación húmeda que tengan además en cuenta las limitaciones de clasificación.
• Clasificación limitada. La flotación solo producirá producto ligero (aluminio) y producto pesado. A menos que se combinen con un circuito de clasificación seca, las plantas de clasificación húmeda no pueden reclasificar los metales pesados en monofracciones.

• Capacidad de producción fija. Una planta media de medios densos está configurada para procesar hasta un máximo de 20 T/h de fracciones de metal. La estabilidad de la gravedad específica y el tamaño de las partículas recicladas influirá en esta velocidad. Al producirse inestabilidad en la gravedad específica y reducirse el tamaño de las partículas, la producción puede descender hasta 7 T/h

• Generación de residuos peligrosos y caros. La suciedad atrapada en los poros de los residuos de metal se mezcla con el ferrosilicio y se deposita en piscinas, pantallas, conductos y bombas. Este producto de filtración debe eliminarse del sistema y, según la zona, puede estar clasificado como un residuo peligroso, lo que hace que sea más difícil y más caro deshacerse de él.

• Costes de mantenimiento altos. La necesidad de evitar que tanques y conductos se congelen durante el invierno en muchos mercados, hace que una planta de medios densos requiera cuidados permanentes y tenga unos importantes costes de explotación a largo plazo.

Clasificación avanzada basada en sensores

Además de las clasificadoras ópticas, la industria del metal también usa tecnologías de rayos X, electromagnetismo y láser para clasificar fracciones de metales no férricos y eliminar de ellas cualquier impureza.

En lugar de usar agua, se emplean pequeñas ráfagas de aire para expulsar las impurezas del flujo de material y lanzar el producto deseado, en una clasificación negativa, o expulsar el producto y lanzar las impurezas, en una clasificación positiva.

En un mercado en el que la mezcla de metal como materia prima se vende a bajo precio, la clasificación basada en sensores ofrece a las empresas la flexibilidad de adaptarse a las condiciones del mercado en cada momento. «La zorba se vende actualmente a poco más de 1 € el kg en muchos mercados, mientras que el cobre se vende a cerca de 4,5 € el kg», afirma Thurston.

TOMRA acaba de lanzar su sistema operativo ACT, que permite que los operarios puedan realizar ajustes sencillos de la clasificación del producto mediante una pantalla táctil. «En menos de dos semanas un operario puede aprender a llevar una planta de clasificación basada en sensores», afirma Thurston, «pero las plantas de medios densos son todo un arte y pueden requerirse una preparación de hasta 18 meses para que un operario la logre llevar al máximo rendimiento».

Gist ahonda en que los operarios de plantas de clasificación húmeda deben estar presentes constantemente para controlar en todo momento el proceso de flotación. La nueva tecnología disponible en el mercado usa la nube para remitir a las compañías que usan clasificadoras ópticas datos de funcionamiento fundamentales en tiempo real de forma que, el proceso pueda operarse y controlarse de forma remota.

Algunas plantas de reciclaje de metal apuntan como desventaja de los equipos de clasificación basados en sensores, la mayor inversión de capital inicial requerida. No obstante, Thurston sostiene que esto se compensa con que los costes de explotación de las clasificadoras ópticas son sustancialmente menores a largo plazo. «Los costes de explotación son hasta un 90 % menores con la clasificación seca», afirma, «y es uno de los motivos principales por los que una gran empresa de reciclaje de metales retiró su planta de medios densos en favor de un proceso de clasificación seca «.

Históricamente, la clasificación de fracciones de metales nobles de tamaño inferior a los 10 mm era donde la clasificación de medios densos lideraba el mercado. Esto se debía a que, debido a la resolución de los equipos de clasificación óptica, su eficacia era máxima con fracciones mayores a 10mm. Sin embargo, los últimos avances tecnológicos han propiciado la presentación de la X-TRACT X6 FINES de TOMRA con tecnología de clasificación mediante rayos X, que ha sido lanzada en la feria Aluminum USA de Nashville el pasado mes de septiembre.

La mezcla perfecta
Independientemente del tipo de clasificación por la que se opte, Gist recuerda a las empresas que la pureza del producto final debe ser lo más importante, dada la normativa actual, cada vez más exigente. «La adopción en China de la Espada Nacional y los numerosos mercados del sudeste asiático que han seguido sus pasos son un indicador de que los estándares de pureza no harán más que endurecerse. Por ello, las empresas de reciclaje deben elegir la tecnología adecuada que les ofrezca no solo el producto que necesitan vender al mercado, sino que asegure los niveles de pureza adecuados».