Una mina de sal amigable con el medio ambiente

Una operación minera en México mejora su producción con equipos personalizados.

Las olas de aguas rosadas y profundas reciben a los visitantes cuando llegan a Las Coloradas, ubicadas en el extremo norte de la península de Yucatán, en México. Para los visitantes de Cancún, el viaje ha sido de aproximadamente tres horas para ver los estanques de concentración de salinidad de colores brillantes y la producción de sal solar, lo cual es un destino turístico en crecimiento en Las Coloradas.

Los estanques de concentración de salinidad y las tierras circundantes pertenecen a Industria Salinera de Yucatán S.A. de C.V. (ISYSA), una operación de extracción de sal solar que extrae hasta 750.000 toneladas de sal al año en este sitio, alrededor de un tercio del consumo anual de sal en México. La compañía empaqueta y vende su sal en aproximadamente 50 productos diferentes, principalmente en México, y algunos van a otros países de América Central.

La operación de extracción de sal solar se ubica en una reserva ecológica, Parque Natural Ría Lagartos. Esto significa que la compañía no puede expandir o crear nuevos estanques de concentración de sal para la producción de sal.

Un departamento especial de ISYSA trabaja con el gobierno y diversas organizaciones ambientales para monitorear y preservar la flora y fauna de los humedales costeros. Esto incluye más de 210 especies documentadas de aves que también son una gran atracción turística, incluidos miles de flamencos.

La producción de sal es quizás la mayor maravilla natural del sitio, además del color llamativo del agua. La operación de 2.303 hectáreas (5.691 acres) es una maravilla de los procesos naturales, trabajando en armonía con el medio ambiente y con una asistencia mecánica limitada. El fundador se dio cuenta del potencial de la ubicación en 1946 después de notar que los cristales de sal se formaban de forma natural. Aparte de las formaciones naturales de sal, el fundador también eligió el lugar por su perfecta combinación de elementos: lluvia mínima, alta exposición al sol y amplio viento.

“Cuando se trata de una buena cosecha, el sol y el viento son nuestros mejores amigos”, dijo Felipe Pérez Peralta, Sub-gerente de Campo de ISYSA. “No llueve mucho, pero cuando lo hace, se puede retrasar la cosecha un año y costar entre 6 y 8 millones de dólares en producción perdida”.

El proceso de recolección de sal comienza con el agua que fluye desde el estuario de Ría Lagartos hacia una cadena de estanques de 20 kilómetros conectados por bombas y canales. La primera parada es una serie de 26 estanques de evaporación donde se mantiene el agua hasta que comienza la evaporación, lo que aumenta su salinidad. A medida que el agua alcanza una temperatura y salinidad óptimas, ISYSA utiliza una serie de bombas para mover el agua a 15 estanques de cristalización.

Los estanques cristalizadores son famosos por su color rosado. La intensidad se debe a la proteína pigmentada de un microbio conocido como Halobacterium, un organismo unicelular que prospera donde nada más puede sobrevivir en niveles de agua de alta salinidad (4 m NaCl o más).

En los estanques de cristalización, el agua continúa haciéndose más salada y, como resultado de la mayor concentración de salmuera, más caliente. Cuando el agua alcanza temperaturas cercanas a los 40°C, una combinación de los altos niveles de sal y la temperatura permiten que se formen cristales de sal en el fondo de los estanques. Cuando las condiciones son adecuadas y no llueve, se pueden formar cristales de sal a una velocidad de 3,8 centímetros por mes. ISYSA permite que la cristalización de la sal continúe hasta que la capa de sal alcance un espesor de 7,6 a 10,2 centímetros y luego drene un estanque. Lo que queda es un campo de sal blanca que a primera vista podría confundirse fácilmente con nieve.

Cosecha de campos de sal

La operación de recolección de sal se pone en marcha cuando los cristales de sal están expuestos. ISYSA extrae sal dos veces al año, la primera y la más grande comienza en marzo o abril y la segunda en septiembre o octubre.

Una vez iniciado, la operación de recolección de sal funciona 24/7. La recolección se completa lo más rápido posible para evitar la lluvia.

La lluvia, o incluso peor, un huracán, puede retrasar significativamente la cosecha al disolver los cristales de sal y agregar agua fresca a los estanques.

En la fase de recolección, la operación comienza utilizando una motoniveladora para empujar la sal en hileras de 250 a 350 milímetros de altura. El operador de la clasificadora deja aproximadamente 2,5 centímetros de sal en el fondo del estanque para evitar mezclar la suciedad del lecho del estanque con la sal recolectada.

A continuación, se encuentra un tractor agrícola convencional para trabajo pesado, que arrastra un recolector de sal especial capaz de recoger las hileras de sal y transportar la sal a un transportador, que cosecha 300 toneladas de sal por hora. La unidad funciona extrayendo sal de las hileras de sal sobre un transportador que transfiere el material a un remolque de descarga inferior tirado por un camión/tractor convencional.

Tres remolques de tractor diseñados a medida giran constantemente entre el recolector de sal y la planta de procesamiento de sal en bruto, lo que garantiza una recolección continua de sal y el menor tiempo de inactividad posible. Cuando se llena un remolque hasta aproximadamente 60 a 70 toneladas, la cosechadora se detiene brevemente, el remolque cargado se retira y el siguiente remolque se coloca en su posición antes de que la cosechadora de sal reanude el funcionamiento.

Los remolques de descarga inferior descargan la sal en una tolva conectada a una planta de procesamiento y lavado de sal. La planta procesadora enjuaga la sal con salmuera saturada para evitar que la sal recolectada se disuelva. Los transportadores conectados descargan la sal en pilas masivas que se elevan hasta 14 metros sobre el paisaje.

Este proceso de recolección ha mejorado considerablemente con los años. Hasta 2013, ISYSA usó cinco camiones de remolque basculantes con capacidad para 13 toneladas o 26 toneladas. La baja capacidad de los camiones redujo la producción de extracción de sal. Usando los cinco camiones, solo se podían cosechar 4.000 toneladas de sal en un día realmente bueno, con la primera cosecha del año tomando aproximadamente cinco meses. El tiempo de inactividad de la cosechadora de sal fue alto, ya que los camiones se llenaron rápidamente y la cosechadora de sal se paraba y arrancaba constantemente.

Debido a que gran parte de la sal recolectada se destina al consumo humano, también es muy importante que no haya equipos de recolección, fugas de fluidos o contaminantes del equipo perdidos en el proceso de recolección de sal de ISYSA. Por lo tanto, el primer turno todos los días limpia e inspecciona cuidadosamente el equipo de recolección para detectar cualquier problema.

Con la exposición al ambiente de sal extremadamente corrosivo, los camiones de remolque con volcado de fondo anteriores en carretera requerían reparaciones periódicas, en particular con los cilindros neumáticos de las puertas. Los camiones anteriores se redujeron por mantenimiento hasta en un 30% del tiempo.

La gerencia de ISYSA se dio cuenta de que agregar nuevas eficiencias al proceso era importante para el futuro de su operación. También querían limitar el impacto ambiental mediante la reducción del tiempo de inactividad innecesario al usar tractores que son más eficientes y reducen las emisiones.

Un nuevo trailer de volcado inferior

La gerencia de ISYSA sabía que el éxito a largo plazo de la mina de sal se basaba en encontrar una solución de transporte más eficiente. Esa solución requería remolques de tractor de descarga inferior de mayor capacidad que pudieran manejar la producción de sal deseada. La gerencia buscó a Philippi-Hagenbuch, Inc. en 2012 y solicitó una solución para duplicar su producción de sal y minimizar los problemas de mantenimiento. El fabricante con sede en Peoria, Illinois, Estados Unidos, diseña y fabrica dicho equipo a medida para camiones de acarreo fuera de carretera.

Las dos compañías trabajaron juntas para evaluar las necesidades de ISYSA y diseñar un remolque basculante adecuado. El remolque necesitaba una capacidad de carga de 70 toneladas. Los componentes del remolque también tendrían que ser capaces de soportar el ambiente de sal corrosivo y requerir solo un mantenimiento mínimo. Además, el remolque de tractor tenía que ser bastante estrecho y tener una altura de carga inferior a la de un remolque basculante de 70 toneladas de capacidad para acomodar el recolector de sal existente de ISYSA. Luego de las discusiones iniciales sobre el diseño, los representantes de PHIL visitaron Las Coloradas para ver de primera mano la planta de procesamiento y cosecha de sal de ISYSA y para determinar el alcance completo de diseño y los requisitos de ingeniería para que el proyecto totalmente personalizado se convierta en una realidad.

En 2013, PHIL entregó a ISYSA tres camiones con remolque tractor de volteo inferior diseñados a medida. Para cumplir con los requisitos de ISYSA y para coincidir con el recolector de sal existente, estos remolques con capacidad de 70 toneladas tenían una longitud de 12,9 metros; 4 metros de ancho; 3 metros de altura; incluyó un volumen golpeado de 46,6 metros cúbicos; y un volumen acumulado de 2:1 de 57,4 metros cúbicos. Los remolques también presentaron inicialmente cuellos de ganso largos diseñados para una distribución adecuada del peso con los tres tractores que ISYSA ordenó tirar de ellos.

PHIL utilizó una placa de acero inoxidable única de Duracorr para minimizar los efectos del entorno de transporte de sal corrosivo y para proteger las áreas de transporte de sal de los remolques de descarga inferior.  Además, se utilizó el acero de alta resistencia Hardox 450 de SSAB para la estructura general del remolque, lo que minimizó el peso total del remolque de descarga inferior. La reducción del peso del remolque y las presiones del suelo asociadas en los estanques de sal drenados fue otra preocupación importante de ISYSA para evitar el riesgo de que el equipo se atasque en los lechos de estanques blandos.

Con el fin de lograr una capacidad de 70 toneladas y una baja altura de carga, PHIL diseñó los remolques con paredes laterales verticales en lugar de las paredes laterales comunes inclinadas hacia adentro. Una estructura con forma de tipi en el centro del remolque acomodaba puertas de concha de ancho de remolque completo, que facilitan el vertido de material de ancho de remolque de manera uniforme y rápida.

Un solo cilindro hidráulico controla las puertas de la cubierta del remolque a diferencia de los dos cilindros neumáticos típicos de los camiones viejos de ISYSA. El cilindro simple abre ambas puertas al mismo tiempo, minimizando el balanceo del remolque que puede ocurrir como resultado de abrir solo una puerta a la vez. Las puertas también cuentan con un sistema de bloqueo de la puerta central que minimiza las fuerzas en el cilindro de control hidráulico de la puerta cuando se carga el remolque.

No pasó mucho tiempo antes de que ISYSA notara grandes mejoras resultantes de los nuevos remolques con descarga inferior. La producción diaria se duplicó a una constante de 8.000 toneladas por día con los tres nuevos remolques. Además, la primera cosecha del año ahora toma solo unos tres meses, en comparación con los cinco meses anteriores con el equipo.

Al departamento de mantenimiento de la mina también le gustó el nuevo equipo. PHIL construyó el remolque con todas las partes vulnerables selladas del ambiente corrosivo. El cilindro y las mangueras de una sola puerta están protegidos y no requieren engrase ni mantenimiento. Los remolques usan pasadores robustos de 75 milímetros (3 pulgadas) rodeados por cojinetes de pared de 12 milímetros (0,5 pulgadas) para todos los pivotes de las puertas. Además, los remolques tienen frenos de disco sellados, enfriados por aceite y una línea de control de frenos de aceite, que minimizan el riesgo de fugas.

“El mantenimiento es menor en los remolques PHIL, especialmente en comparación con los cilindros neumáticos en los equipos antiguos. Esos camiones anteriores tenían una serie de mecanismos que a menudo se rompían ”, dijo Mario Guzmán, Jefe de Transporte. “Pasamos de que el equipo se rompió durante un 30% del tiempo a un excelente tiempo de funcionamiento con los nuevos remolques basculantes”.

Si bien estaban contentos con los nuevos remolques basculantes, ISYSA tuvo problemas con los tractores de remolque usados ​​que originalmente habían elegido para este proyecto. Los tractores usados ​​requerían mucho mantenimiento y no eran la opción ideal para el medio ambiente. Cuando la gerencia investigó la compra de nuevos tractores Caterpillar, nuevamente se dirigió a PHIL para obtener ayuda para personalizar los nuevos tractores para que funcionen con sus remolques de descarga de fondos PHIL. PHIL estuvo de acuerdo, desarrollando y enviando los kits a Las Coloradas para instalar los arreglos de enganche de la quinta rueda en el chasis de sus nuevos tractores Caterpillar. Los kits que PHIL suministró también incluían componentes para modificar la longitud de las lengüetas del remolque de descarga inferior para optimizar la distribución del peso en la combinación actualizada de camión-remolque-chasis.

Acarreo con éxito

La gerencia de ISYSA dijo que la velocidad de producción mejorada y el mantenimiento reducido de los nuevos remolques de tractor han ayudado a asegurar un rápido retorno de la inversión en sus equipos. En lugar de tener que luchar para mantenerse al día con la cosecha de sal y anticiparse a los problemas climáticos, las cuadrillas ahora terminan periódicamente de recolectar los estanques de sal más rápido de lo que otros pueden drenar. Esto ha llevado a la gerencia de la planta a buscar otras formas de aumentar la producción de sal.

“Pasamos de un problema a otro. Pero este es un buen problema”, dijo Pérez. Las Coloradas, un lugar de aguas rosadas, turistas, aire marino, flamencos y montañas de sal, ahora es más productivo que nunca.