Técnicas de control de polvos en minería

La minería y la construcción pueden generar grandes cantidades de polvo suspendido en el aire. El polvo es tan indeseado como inevitable y se dedican muchos esfuerzos para minimizarlo.

Los riesgos para la salud y la seguridad, y el impacto ambiental–en la minería y la construcción– tienen muchas formas. Uno de los riesgos más comunes –y más difíciles de prevenir o controlar– es la generación de polvo.

A su nivel más básico, el polvo consiste en diminutas partículas sólidas que quedan suspendidas en el aire debido a medios físicos como el viento o la acción de máquinas. Las partículas de polvo generalmente se miden en micras (una millonésima parte de un metro) y muchas veces no se pueden ver a simple vista.

“El polvo, que disminuye la visibilidad, irrita los conductos nasales y causa enfermedades pulmonares, no sólo es un riesgo para la salud y la seguridad”, dice Frank Fox, presidente del grupo de higiene y seguridad del Consejo Internacional sobre Minería y Metales. “También acelera el desgaste de poleas y rodamientos, aumentando las probabilidades de accidentes, reparaciones y mantenimiento. El polvo aumenta el riesgo de corrosión, el costo en mantenimiento y puede provocar deflagraciones. Los riesgos muchas veces se subestiman”.

En los humanos, la nariz y la boca filtran las partículas grandes de polvo pero las partículas pequeñas pueden superar estas defensas. Eliminar el polvo de los pulmones puede ser un proceso muy lento, que da tiempo para que surjan daños físicos y biológicos.

Se emite polvo cuando se martilla o tritura la roca, o en operaciones de carga, descarga y traslado. Aún el polvo ya sedimentado puede volver al aire a causa del viento o el movimiento de máquinas y trabajadores.

“Si controlar el polvo fuera algo sencillo, los problemas de polvo en los túneles y las minas se habrían erradicado hace años”, escribe Fred N. Kissel, editor de Handbook for Dust Control in Mining (Manual para el Control del Polvo en la Minería) publicado por los Centros de Control y Prevención de las Enfermedades en Estados Unidos.

A lo largo de sus 132 páginas, el manual muestra el gran número de desafíos que plantea el polvo. Los problemas y las soluciones dependen mucho del tipo de roca que se está minando, los métodos de extracción usados, la situación y la condición de la mina.

El polvo también puede provocar importantes problemas ambientales al contaminar cursos fluviales o dañar la flora y la fauna en zonas adyacentes. Por lo tanto, no sorprende que la mayoría de los países impongan normas estrictas sobre las emisiones de polvo a la industria con el fin de proteger la salud, la seguridad y el medio ambiente.

Para las mineras y los constructores, controlar el polvo puede ayudar a reducir las quejas de vecinos y empleados y mejorar su imagen en la comunidad local.

“La industria minera se ha fijado como meta prioritaria reducir las concentraciones de polvo inhalable de carbón y sílice en el aire, mejorando el diseño de las máquinas y aplicando prácticas adecuadas de ventilación”, dice el profesor Kadri Dagdelen del departamento de ingeniería de minas de Colorado School of Mines.

Alan Gissing, gerente de servicios posventa de Sandvik en Sudáfrica, afirma que el uso de procedimientos de mantenimiento adecuados puede reducir el polvo.

“Incluso los sistemas bien diseñados se deterioran con el tiempo pero intervenciones preventivas y estrategias de renovación pueden mantener el polvo en niveles aceptables”.

El control del polvo es la ciencia de reducir las emisiones nocivas de polvo y el primer paso siempre es buscar mejores soluciones de ingeniería.
Correctamente diseñados, mantenidos y explotados, los sistemas de control del polvo pueden reducir las emisiones y la exposición de los trabajadores.

Aunque muchas técnicas de prevención se caracterizan por un nivel técnico bastante avanzado, otras son sencillas y basadas en el sentido común.
El Ayuntamiento de Albuquerque, en Nuevo México, recomienda instalar vallas en las obras de construcción y reducir la velocidad de los vehículos para reducir el polvo.

En la industria minera, actualmente se utilizan cuatro grupos importantes de soluciones tecnológicas para controlar el polvo: recolección del polvo, supresión del polvo en húmedo, la captación en el aire mediante aspersión de agua y sistemas de supresión electrostática (ver recuadro). Existen otros métodos sencillos como colocar cubiertas y cierres herméticos alrededor de una fuente de polvo.

Los sistemas de recolección de polvo utilizan principios de ventilación (presión alta/presión baja) para captar y canalizar la corriente de aire polvoriento y alejarla de la fuente.

Las técnicas en húmedo utilizan rociadores de agua para humedecer el material que se extrae para que genere menos polvo.

Los sistemas de captación en el aire también utilizan rociadores de agua. Cuando las partículas de polvo chocan con las gotas de agua, se vuelven demasiado pesadas y se depositan.

“Los perforadores de tronadura superficial han mejorado el control del polvo a través de sistemas de recogida más avanzados”, dice el profesor Dagdelen. “Mientras que las cortadoras de tiro largo han reducido significativamente la generación, mejorando la orientación de los picos de corte. Pero aún queda mucho por hacer”.

Técnicas de control

• Además del extractor HX410, Sandvik recomienda otros métodos para reducir el volumen de polvo generado durante el corte de la roca:
• Añadir sistemas de aspersión de agua para suprimir el polvo
• Instalar canaletas de carga de gran eficiencia en las cintas transportadoras para reducir el nivel de polvo generado en los puntos de transferencia
• Optimizar la disposición de los picos de corte y reducir la velocidad de corte para producir fragmentos de mayor tamaño y menos polvo
• Montar instalaciones para extraer el polvo (conductos, pantallas y extractores en las máquinas) para reducir la exposición del personal
• Instalar cubiertas sobre equipos como cribas y cintas transportadoras
• Seleccionar un buen sistema de ventilación para alejar el polvo suspendido en el aire del personal.

“Una de las medidas más importantes para minimizar la emisión de polvo es una disposición optimizada del cabezal/tambor del cortador y la adaptación de las herramientas de corte a las condiciones de la roca”, dice Hanno Bertignoll, jefe de marketing y comunicaciones, Sandvik Mining and Construction en Austria.

Los sistemas de recolección de polvo pueden asegurar un control confiable y eficiente durante periodos prolongados pero la inversión inicial y los costos de explotación son altos. La supresión de polvo en húmedo y los sistemas de captación del polvo suspendido, aunque algo menos eficientes, cuestan menos de instalar y explotar, según el manual.

“Cuando se extienda el uso de monitores personales en tiempo real, aparecerán nuevas oportunidades para reducir los niveles de polvo”, dice Dagdelen.

La oficina de higiene y Seguridad Laboral del ministerio de Trabajo estadounidense observa, en su propio manual de control de polvo, que generalmente se exige una rentabilidad del 10-15 por ciento para justificar una inversión. Sin embargo, para el control del polvo, no siempre es factible obtener este nivel de rentabilidad. En EE.UU. se ofrecen beneficios fiscales a las industrias que instalen sistemas de control de la contaminación, incluyendo sistemas para el control del polvo. Como justificación, se señalan beneficios como reducir los riesgos para la salud, las deflagraciones y el desgaste de las máquinas, mejorar las relaciones con la comunidad y crear mejorares condiciones de trabajo.

Texto: Alexander Farnsworth

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