Optimización del proceso de filtración para reducir la humedad del concentrado en la nueva planta de filtros de Shougang Hierro Perú

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo determinar cómo la optimización del proceso de filtración influye en la reducción de la humedad del concentrado en la Planta de Filtros de Shougang Hierro Perú S.A.A. La problemática surge de la presencia de altos niveles de humedad en el concentrado, lo que incrementa costos logísticos, energéticos y de reprocesamiento, afectando la calidad y comercialización del producto. El estudio, de tipo aplicada, nivel explicativo y diseño cuasi-experimental, evalúa variables operativas como presión de vacío, porcentaje de sólidos, velocidad de rotación del disco, tipo de tela filtrante, granulometría del mineral y eficiencia del espesamiento. Se analizaron registros operativos y se realizaron pruebas controladas, observando que presiones de vacío entre 19 y 21 inHg y un ratio de vacío superior a 4.5 CFM/pie² reducen significativamente la humedad (7.5%–7.8%). La alimentación con sólidos de 56%–58% y el uso de telas tipo FILTRAPOL mostraron mejoras notables en productividad y estabilidad frente a las telas estándar, reduciendo la frecuencia de mantenimiento y los costos operativos. Asimismo, se identificó que un mayor contenido de finos (-325 mesh) incrementa la humedad final, requiriendo ajustes operativos. La investigación concluye que la optimización integral del sistema de filtración, combinando mejoras en variables críticas y el uso de tecnologías avanzadas, permite alcanzar concentrados con menor humedad, mayor productividad y eficiencia operativa, contribuyendo a la rentabilidad y sostenibilidad de la operación minera. This research aims to determine how the optimization of the filtration process influences the reduction of moisture in the concentrate at Shougang Hierro Perú S.A.A.’s Filter Plant. The issue arises from the presence of high moisture levels in the concentrate, which increases logistical, energy, and reprocessing costs, while also affecting the quality and marketability of the product. The study, classified as applied research, with an explanatory level and a quasiexperimental design, evaluates operational variables such as vacuum pressure, solids percentage, disc rotation speed, filter cloth type, mineral particle size distribution, and thickening efficiency. Operational records and controlled tests were analyzed, revealing that vacuum pressures between 19 and 21 inHg and a vacuum ratio greater than 4.5 CFM/ft² significantly reduced moisture (7.5%–7.8%). Feeding pulp with 56%–58% solids and using FILTRAPOL cloths demonstrated notable improvements in productivity and stability compared to standard cloths, while reducing maintenance frequency and operating costs. Additionally, a higher content of fine particles (-325 mesh) was found to increase final moisture, requiring operational adjustments. The research concludes that the comprehensive optimization of the filtration system, combining improvements in critical variables and the adoption of advanced technologies, enables the production of concentrates with lower moisture content, greater productivity, and operational efficiency, thus contributing to the profitability and sustainability of mining operations