Cables para Trituradoras Móviles (Metso Lokotrack) y Apiladores en Patios de Lixiviación

Por Ing. Carlos Mendoza, Especialista en Cables Mineros en TEBAOFLEX (sobre nosotros). Para soporte de ingeniería en circuitos de trituración y lixiviación o contacto directo, consulte nuestra metodología de pruebas químicas y mecánicas donde en planta medimos resistencia a ácidos, álcalis, radiación UV y vibración bajo normas ICEA, ASTM y MSHA.

En las operaciones mexicanas de cobre por lixiviación ácida (SX-EW) en Sonora y de oro-plata por lixiviación en pilas (heap leach) en Sonora, Chihuahua, Zacatecas y Guerrero, los circuitos de trituración y apilamiento se reubican constantemente conforme avanza la celda de mineral. Conectar trituradoras híbridas diésel-eléctricas y trenes de bandas a la red eléctrica de la mina reduce el consumo de combustible entre un 45% (CAMIMEX, 2025) y un 60% (CAMIMEX, 2025) frente a generadores diésel a bordo (CAMIMEX (sitio externo), 2025).

Sin embargo, el tendido de cables sobre geomembranas HDPE, mineral aglomerado con ácido o solución cianurada y bancos de trituración exige una ingeniería de selección muy distinta a la de una planta concentradora fija.

Resumen Técnico

Definiciones Técnicas y Conceptos Fundamentales

Para unificar los criterios entre los equipos de metalurgia de lixiviación, trituración primaria y mantenimiento eléctrico, establecemos cuatro definiciones técnicas clave:

1. Un cable para trituradora móvil sobre orugas (track-mounted crusher cable) es un conductor portátil de potencia pesada con hilos de cobre estañado Clase K (ASTM B33 (sitio externo), 2020), aislamiento EPR de 90 °C y cubierta termoestable de CPE clorado, diseñado para absorber la vibración armónica de chancadores y el arrastre sobre roca triturada.
2. Un sistema de distribución en cascada para bandas tipo saltamontes (daisy-chained grasshopper conveyor power bus) se define como una red eléctrica portátil en serie donde de 6 a 12 transportadores móviles transfieren mineral hacia el patio de lixiviación y comparten un alimentador troncal interconectado mediante acopladores rápidos.
3. La degradación química combinada en patios de lixiviación (heap leach chemical attack) es el deterioro acelerado de elastómeros poliméricos expuestos simultáneamente a soluciones ácidas de refino de cobre ($\text{H}_2\text{SO}_4$ con pH 1.5) o soluciones alcalinas cianuradas de oro y plata ($\text{NaCN}$ con pH 10.8) junto con radiación ultravioleta desértica.
4. El monitoreo de continuidad de tierra en trenes de apilamiento (stacker ground check loop) es el circuito de seguridad intrínseca que recorre el conductor piloto GC de los cables Type G-GC, Type SHD-GC y Type MP-GC para desenergizar toda la línea de bandas si un acoplador sufre daño mecánico.

Ingeniería Eléctrica en Trituradoras Móviles sobre Orugas (Metso Lokotrack y Sandvik)

Las unidades móviles de trituración y cribado de última generación (Metso Lokotrack serie e-Power como LT120E, LT130E, LT220GP, LT330D y Sandvik UJ440iE / UH440iE) incorporan motores eléctricos de alta eficiencia que pueden conectarse directamente a una subestación móvil de tajo mediante cable de arrastre.

1. Vibración Armónica de Baja Frecuencia (12 a 18 Hz) y Fatiga de Conductores

Un chancador de mandíbulas o un cono secundario montado sobre chasis de orugas transmite vibraciones continuas de 12 a 18 Hz con aceleraciones de hasta 3.5 g hacia la caja de conexiones eléctricas y el tramo de subida del cable. Si se intenta conectar una trituradora móvil con cable industrial rígido Clase B (como un cable THW-LS o XHHW-2 en charola), los alambres de cobre sufren endurecimiento por acritud (work hardening) y se fracturan en las zapatas terminales en menos de 600 horas.

Por esta razón, ICEA S-75-381 (sitio externo) (2021) exige conductores de cobre recocido estañado con cableado flexible Clase K (alambres de 0.254 mm / 30 AWG) según ASTM B172 (sitio externo) (2020). Esta flexibilidad disipa la energía vibratoria sin transmitir par mecánico a los bornes del interruptor principal de la trituradora.

2. Arranque de Chancadores bajo Carga y Alimentación de Cribas Vibratorias

En circuitos cerrados donde la trituradora primaria alimenta una criba vibratoria móvil (zaranda como Metso Lokotrack ST4.8 o ST4.10), el cable de potencia debe soportar picos de corriente de rotor bloqueado o arranque pesado de hasta 250% (ICEA S-75-381, 2021) de la corriente nominal sin caída excesiva de voltaje.

• Para unidades Metso Lokotrack LT120E (potencia instalada de 160 a 210 kW en 480V): Se especifica cable Type G-GC 2000V en calibre 3x2/0 AWG o 3x3/0 AWG para distancias de hasta 80 m desde la subestación patín (skid).
• Para unidades Metso Lokotrack LT130E y Sandvik UJ440iE (potencia de 250 a 315 kW en 480V): Se requiere calibre 3x4/0 AWG o 3x250 kcmil Type G-GC 2000V.
• Para sistemas de gran tonelaje Metso Lokotrack LT330D o trituradoras semi-móviles In-Pit Crushing and Conveying (IPCC) de 800 a 2,500 kW: La alimentación se realiza directamente en media tensión (4.16 kV, 6.9 kV o 13.8 kV) utilizando cable de arrastre apantallado Type SHD-GC conectado al transformador a bordo del chasis.

Apiladores Radiales y Bandas "Grasshopper" en Patios de Lixiviación (Cobre y Oro-Plata)

Una vez triturado y aglomerado el mineral, el transporte hacia la celda activa del patio de lixiviación (leach pad) se realiza mediante una banda overland seguida de un tren de 6 a 12 bandas portátiles tipo saltamontes (*grasshoppers*) que descargan en un apilador radial sobre orugas (*radial stacker*).

1. El Problema de la Caída de Tensión en Cascada en Trenes de Bandas Grasshopper

En la práctica minera, es común alimentar el tren de bandas portátiles en 480V conectando una banda tras otra en serie (daisy-chain): la subestación alimenta al Grasshopper #1, del tablero del #1 sale un puente hacia el #2, y así sucesivamente hasta llegar al apilador radial ubicado a 400 m o 600 m de distancia.

2. Ataque Químico Dual: Refino de Ácido Sulfúrico ($\text{H}_2\text{SO}_4$) vs. Solución Cianurada ($\text{NaCN}$)

Los cables tendidos sobre la berma perimetral o sobre el mineral apilado están expuestos a fugas de mangueras de riego por goteo, neblina química de aspersores (wobblers) y charcos de solución rica (PLS):

• En lixiviación de cobre (Sonora): El refino ácido contiene entre 10 y 25 g/L de ácido sulfúrico ($\text{H}_2\text{SO}_4$) con un pH de 1.2 a 1.8, además de iones férricos ($\text{Fe}^{3+}$) oxidantes. Las cubiertas industriales de PVC pierden sus plastificantes por lixiviación ácida, volviéndose quebradizas y agrietándose en menos de 90 días.
• En lixiviación de oro y plata (Zacatecas, Chihuahua, Sonora y Guerrero): La solución alcalina de cianuro de sodio ($\text{NaCN}$ de 300 a 500 ppm) se mantiene a un pH de 10.5 a 11.2 mediante adición de cal viva. Si la solución penetra una microfisura de la cubierta en un cable con cobre desnudo sin estañar, el cianuro disuelve químicamente el cobre por complejación en presencia de oxígeno. Por ello, es obligatorio utilizar cobre recocido estañado (ASTM B33 (sitio externo), 2020) y cubierta termoestable de polietileno clorado (CPE) o polietileno clorosulfonado (CSM/Hypalon) de alta densidad reticulada.

Tabla de Selección y Derrateo Térmico Solar en Patios de Lixiviación

En los desiertos de Sonora y Chihuahua, la temperatura ambiente a la sombra alcanza los 45 °C en verano, pero un cable tendido sobre geomembrana negra HDPE bajo radiación solar directa de 1,050 W/m² experimenta una sobreelevación térmica adicional de 12 °C a 15 °C.

Aplicando el factor de corrección por temperatura ambiente de ICEA S-75-381 (sitio externo) (2021) a 45 °C (0.87) combinado con el factor de exposición solar directa (0.92), obtenemos un factor de derrateo total de patio de 0.80, equivalente a una reducción del 20% (ICEA S-75-381, 2021):

Pruebas de Inmersión Química y Envejecimiento UV en Laboratorio (FAT)

En TEBAOFLEX validamos cada formulación de cubierta elastomérica destinada a patios de lixiviación mediante ensayos acelerados de inmersión química e intemperismo UV antes de liberar el lote de exportación hacia México.

Mejores Prácticas de Tendido y Protección de Cables en Patios de Lixiviación

1. Elevación del cable en zonas de riego activo: Utilice caballetes poliméricos no conductivos (cable horses) a lo largo de la estructura de las bandas grasshopper para evitar que el cable quede sumergido en charcos de solución ácida o cianurada y proteger la geomembrana inferior contra abrasión.
2. Pasacables de poliuretano en cruces de maquinaria auxiliar: Cuando tractores de orugas (D8/D10) o cargadores frontales crucen la línea de alimentación del apilador para nivelar la pila, instale puentes pasacables de servicio minero con capacidad de 45 toneladas por eje.
3. Sellado hermético de acopladores tipo Patton & Cooke o PLM: En trenes de bandas conectados con clavijas metálicas de 480V o 4.16 kV, aplique grasa dieléctrica siliconada e instale botas termocontráctiles o prensaestopas con clasificación IP68 para impedir la sulfatación de contactos por vapores ácidos.
4. Prueba trimestral del lazo piloto GC: Verifique en cada reubicación de celda que la resistencia total del lazo piloto a través de los 8 a 12 acopladores en serie no supere el umbral de disparo del relé de monitoreo de tierra, conforme a NOM-023-STPS-2012 (sitio externo) (2012).

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Por qué no se debe usar cable industrial THW-LS o uso rudo comercial en trituradoras Metso Lokotrack o bandas grasshopper?

Los cables comerciales tienen conductores de cobre desnudo con cableado rígido o semirrígido y cubiertas termoplásticas de PVC que se ablandan a más de 60 °C bajo el sol y se agrietan al contacto con ácido sulfúrico o gasoil. En cambio, el cable minero Type G-GC 2000V emplea cobre estañado Clase K resistente a la vibración, aislamiento termoestable EPR de 90 °C, cubierta de CPE vulcanizado resistente a ácidos/cianuro y conductores de tierra simétricos más piloto GC.

¿Qué cable recomienda TEBAOFLEX para alimentar un tren de 10 bandas grasshopper y un apilador radial en 480V?

Recomendamos una configuración escalonada con cable Type G-GC 2000V: calibre 350 kcmil o 500 kcmil para los primeros cuatro tramos que cargan la corriente total del sistema, reduciendo a 4/0 AWG en el tramo intermedio y 2/0 AWG en el extremo final. Si la distancia supera los 500 metros, conviene alimentar una subestación móvil junto al apilador en 4.16 kV o 13.8 kV mediante cable Type SHD-GC o Type MP-GC.

¿Cómo afecta el cianuro de sodio de los patios de oro y plata a los conductores del cable?

Las soluciones alcalinas de cianuro de sodio ($\text{NaCN}$, pH 10.5 a 11.2) atacan agresivamente al cobre desnudo si llegan a filtrarse por un prensaestopas o corte en la chaqueta, formando complejos solubles de cianuro de cobre que corroen y cortan el conductor. Todos los cables mineros de TEBAOFLEX utilizan alambres de cobre individualmente estañados (ASTM B33 (sitio externo), 2020) que actúan como barrera anticorrosiva frente a vapores de cianuro y sulfuros.

¿Pueden suministrar tramos pre-cortados para interconexión de bandas portátiles con entrega en mina en México?

Sí. Fabricamos y suministramos rollos y carretes cortados a la longitud exacta de sus transportadores grasshopper (por ejemplo, tramos de 35 m, 40 m o 50 m) y carretes continuos de 300 m a 1,000 m para alimentadores de patio, con entrega CIF Manzanillo o DAP directo en minas de Sonora, Chihuahua, Zacatecas, Durango y Guerrero.

Solicite Cotización y Cálculo de Caída de Tensión para su Circuito de Lixiviación

Si su proyecto de trituración móvil o patio de lixiviación requiere cables resistentes a ácido sulfúrico, cianuro, vibración y radiación solar extrema, el equipo de ingeniería de TEBAOFLEX le entrega sin costo la memoria de cálculo de caída de tensión y la ficha técnica para su licitación:

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