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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE GESTIÓN MINERA

Curso: Mecánica de Fluidos

Trabajo Final: TRANSPORTE DE AGUA DESALINIZADA PROYECTO TÍA MARÍA

ALUMNOS: Cuadra Castillo, Ronald Horfilio Cuellar Yanac, Alejandra del Pilar Gonzales Mejía, Gian Pier Gutierrez Ballesteros, Cesar Amado Hernandez Calero, Brian Jean Franco

PROFESOR: Carlos Cacciuttolo Vargas

LIMA – PERÚ Noviembre –

2019

Índice 1.

INTRODUCCIÓN........................................................................................................... 4

2.

OBJETIVOS ................................................................................................................... 4

3.

ALCANCE ....................................................................................................................... 5

4.

TRANSPORTE DE AGUA DESALINIZADA DEL PROYECTO TÍA MARÍA ........ 5 4.1. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE UBICACIÓN DEL PROYECTO ....................................................................................... 5 4.2. DIAGRAMA DE FLUJOS DEL PROCESO DE TRANSPORTE DE FLUIDOS ............................................................................................................................ 7 4.3. ESQUEMAS Y DIBUJOS CON EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE TRANSPORTE. ................................................................................................................. 8 4.4. DESCRIPCIÓN DE LOS PRINCIPALES EQUIPOS MECÁNICOS QUE PERMITEN EL TRANSPORTE DEL FLUIDO ............................................................ 10 4.5. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES TUBERÍAS O PIPELINES UTILIZADAS PARA EL TRANSPORTE DEL FLUIDO .............................................. 10 4.6. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES PIEZAS ESPECIALES O FITTINGS CONSIDERADOS EN EL TRANSPORTE DEL FLUIDO ...................... 12 4.7. DESCRIPCIÓN DE LOS PRINCIPALES INSTRUMENTOS CONSIDERADOS EN EL SISTEMA DE TRANSPORTE ANALIZADO ................. 13 4.8. EXPLICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE TRANSPORTE APLICANDO LOS CONOCIMIENTOS DE HIDROSTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS ............................................................................................... 16

5.

CONCLUSIONES ........................................................................................................ 18

6.

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 19

Lista de Figuras Ilustración 1: Plano del área de influencia ambiental ...................................................... 6 Ilustración 2: Vista satelital del área de influencia del Proyecto .................................... 7 Ilustración 3: Diagrama de flujo del requerimiento de agua mar por ósmosis inversa7 Ilustración 4: Esquema de una Planta de Osmosis Inversa ........................................... 8 Ilustración 5: Bombas de turbina y centrífuga ................................................................ 10 Ilustración 6: Tubería de acero de carbono y tubería de HDPE .................................. 11 Ilustración 7: Vista lateral de un difusor ........................................................................... 12 Ilustración 8: Codo .............................................................................................................. 13 Ilustración 9: Válvula ........................................................................................................... 13 Ilustración 10: Filtros multimedia ...................................................................................... 13

Ilustración 11: Unidad de osmosis inversa ...................................................................... 14 Ilustración 12: Flujómetro magnético ............................................................................... 15 Ilustración 13: Válvula de control ...................................................................................... 15 Ilustración 14: Figura A....................................................................................................... 17 Ilustración 15: Figura C ...................................................................................................... 17 Ilustración 16: Figura B....................................................................................................... 17 Ilustración 17: Figura D ...................................................................................................... 17 Ilustración 18: Membrana de separación entre agua y sal ........................................... 18

1. INTRODUCCIÓN A lo largo de nuestra historia, la minería ha sido uno de los principales motores de la economía, y uno de los argumentos más poderosos de la riqueza del Perú. De acuerdo con el Ministerio de Energía y Minas (MINEM), a nivel mundial y latinoamericano, el Perú se ubica entre los primeros productores de oro, plata, cobre, plomo, zinc, hierro, estaño, molibdeno, entre otros, que tienen gran demanda en el mercado de Estados Unidos, China, Suiza, Japón, Canadá y la Unión Europea. A nivel macroeconómico, esto representa una cifra significativa en las exportaciones, tributos y en la generación de empleo en el Perú. El presente trabajo explicaremos brevemente el Proyecto Minero Tía María de Southern Perú Copper Corporation, un proyecto minero de explotación y procesamiento de mineral de cobre ubicado en el distrito de Cocachacra, provincia de Islay, región de Arequipa. El acceso al Proyecto es por vía terrestre a través de la carretera Panamericana Sur, a la altura del km 1,027. El Proyecto Minero Tía María contempla dos grandes etapas. En la primera etapa, la cual se planea ejecutar entre los años 2011 y 2023, se explotará, a través de un tajo abierto, el depósito mineralizado La Tapada. En la segunda etapa, la cual se planea ejecutar entre los años 2023 y 2029, se explotará, también a través de un tajo abierto, el depósito mineralizado Tía María. El mineral a ser extraído desde los depósitos mineralizados de La Tapada y Tía María será procesado en planta, pasando por un proceso de chancado en tres etapas previo a las etapas de curado, aglomeración y lixiviación en pila dinámica, para finalmente recuperar el cobre en una planta de Extracción por Solventes (ES) y una planta de Deposición Electrolítica (DE). La capacidad calculada de extracción y procesamiento es de 100,000 toneladas de mineral por día, para producir aproximadamente 120,000 toneladas por año de cátodos de cobre de alta pureza. En una primera etapa se explotará el mineral de la mina La Tapada, en una segunda etapa se explotarán en paralelo ambos yacimientos y finalmente sólo se explotará la mina Tía María.

2. OBJETIVOS El presente informe analiza específicamente el transporte de agua desalinizada en el Proyecto Tía María de Southern Perú Copper Corporation, se explica el funcionamiento a través de diagramas de flujos del proceso. Además, analizamos las características de los principales equipos mecánicos como bomba de turbina vertical, cabeza mecánica, válvulas y otros; por otro lado,

realizaremos una descripción de las tuberías es decir el material que se emplea, las piezas especiales que serán de uso imprescindible para el funcionamiento del sistema de transporte del agua desalinizada. Es importante analizar los instrumentos adicionales a todo el funcionamiento del sistema hidráulico para lograr un eficaz uso del transporte. Finalmente esperamos entender a detalle el funcionamiento de todo el transporte de la inmensa cantidad de metros cúbicos que se desaliniza en dicho proyecto a través la alta tecnología utilizada, que es una fuente para la extracción de cuerpos mineralizados en este caso cupríferos, para que en un futuro en nuestro desarrollo profesional sea de nuestro apoyo.

3. ALCANCE El siguiente trabajo está dirigido a profesionales y estudiantes universitarios de las diversas áreas de ingeniería, así como el público en general que desea informarse sobre las características del transporte de agua de mar del proyecto Tía María.

4. TRANSPORTE DE AGUA DESALINIZADA DEL PROYECTO TÍA MARÍA 4.1. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES UBICACIÓN DEL PROYECTO

CARACTERÍSTICAS

DE

El proyecto minero Tía María se encuentra ubicado en los distritos de Cocachacra, Deán Valdivia y Mejía, pertenecientes a la provincia de Islay en la región de Arequipa. El área donde se desarrollara el proyecto se encuentra en una zona con elevaciones que van desde los 350 hasta los 1050 msnm, presenta un clima árido semicálido con temperatura mínima de 7,70 º C y una máxima de 27 º C. En lo referente a los yacimientos de La Tapada y Tía María se ubicaran en el distrito de Cocachacra; el primer yacimiento se encuentra en pampa Yamado a una altitud de 350 msnm a 2,5 km del Valle del Tambo, el yacimiento de Tía María se encuentra en la zona de Cachuyo a una altitud de 700 msnm a 6,5 km del Valle del Tambo. La planta de procesamiento se ubicará en Pampa Cachendo a una altitud de 1050 msnm a 11 km del Valle. En lo referente al transporte de agua desalinizada del proyecto se distribuye de la siguiente manera, en el distrito de Mejía a una altitud de 27 msnm se ubicará la planta desalinizadora de ósmosis inversa Nº 3, la captación de agua de mar, la devolución de salmuera, la estación de

bombeo Nº 1 y un primer tramo de la tubería de impulsión de agua de mar desalinizada. Por otro lado, en el distrito de Dean Valdivia (pampa Cachendo y a una altitud de 1080 msnm) se ubicará parte del primer tramo de la tubería, la estación de bombero Nº 2 y parte del segundo tramo de tubería de impulsión de agua de mar. Ilustración 1: Plano del área de influencia ambiental

Fuente: EIA Proyecto Tía María

Asimismo, el proyecto Tía María está delimitado por un área de influencia directa que está conformado como se mencionó anteriormente por los distritos de Cocachacra, Deán Valdivia y Mejía. Se considero estos tres distritos dentro de esta zona debido a que se encuentran cerca a las áreas de operaciones, campamento y planta desalinizadora del proyecto minero. Por otro lado,

el área de influencia indirecta está conformado por los

distritos de Punta de Bombón, Islay y Mollendo, para la delimitación del área se consideró el tránsito y a su contigüidad a los distritos del área de influencia social directa.

Ilustración 2: Vista satelital del área de influencia del Proyecto

Fuente: Southern Peru

4.2. DIAGRAMA DE FLUJOS DEL PROCESO DE TRANSPORTE DE FLUIDOS Ilustración 3: Diagrama de flujo del requerimiento de agua mar por ósmosis inversa

En la figura se muestra el diagrama de flujo del proceso de requerimiento de agua para el proyecto, este inicia con la captación de agua de mar de la playa Mejía a razón de 2,139 m3/h, el cual pasará por una toma de filtros hasta llegar a la planta de osmosis inversa Nº 3 en cual habrá un rechazo de 1287 m3/h. Posteriormente el agua será almacenada para ser impulsada por dos estaciones de bombeo (Estación de bombas Nº 1 y Estación de bombas Nº 2), haciendo un recorrido de 12 km y flujo de agua desalinizada

será de 84 m3/h. A partir de la estación de bombas Nº 2 el agua será nuevamente impulsada con un recorrido de 17 km hasta una poza de almacenamiento de agua industrial, posteriormente el agua será destinada de la siguiente manera: De la poza de almacenamiento se trasladara 769 m3/h de agua industrial con un contenido de cloruro del agua de 600 ppm. Por otro lado, de la poza de almacenamiento hasta la planta de osmosis inversa Nº 1 se enviará 33 m3/h para el agua de proceso con el objetivo de reducir el contenido de cloruro de 491 ppm a 100 ppm y será utilizada para la planta ESDE (Extracción por Solventes y Deposición Electrolítica), red contra incendios y para producir agua potable en la planta de agua potable con un flujo de 10 m3/h. De de la planta de Osmosis inversa Nº 1 a la Planta de Osmosis Inversa Nº 2 se reducirá el contenido de cloruro del agua de proceso de 100 ppm a 5 ppm y el producto de esta planta se denominará agua desmineralizada y el flujo sera de 29 m3/h que tiene como fin ser utilizada en la planta de ESDE. Asimismo, se observa un rechazo de agua de las plantas de osmosis inversa Nº 1 y Nº 2 las cuales son recirculadas a la poza de almacenamiento. Cabe resaltar que se utilizaran tuberías de HDPE con un diámetro nominal de 800 mm de 450 metros de longitud, para el caso de la descarga de la salmuera se produce en la playa “El Sombrero” y será devuelta a través de tuberías mar adentro a 500 metros de distancia con una dirección predominante al noroeste y una profundidad de 30 metros. 4.3. ESQUEMAS Y DIBUJOS CON EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE TRANSPORTE. Ilustración 4: Esquema de una Planta de Osmosis Inversa



Sistema de captación: El proyecto Tía María, contará con una planta desalinizadora de agua de mar que se instalará al norte del poblado de Mejía, en el sector de playa de la provincia de Islay, en Arequipa. Esta sería una planta desalinizadora por ósmosis inversa y tomará el agua directamente del mar.



Sistema de impulsión: o

Estación de Impulsión Nº 1: El agua de mar, se extraerá mediante una tubería que ingresa 450 metros mar adentro y a 15 metros bajo la superficie de las aguas. La cual se bombeará hacia dos pozas de almacenamiento de 27,650 m3 de capacidad cada una, donde se encuentra ubicada la estación de Impulsión Nº 2.

o

Estación de Impulsión Nº 2: Esta segunda estación utilizará bombas centrífugas horizontales para conducir agua de mar a través de una línea principal de HDPE de 800 mm de diámetro, en una longitud aproximada de 2 km hasta un tanque de almacenamiento de agua de mar ubicado en la cota 107 msnm donde se ubicará la Planta Desalinizadora Nº 1. En esta planta se desalinizará agua de mar, para producir Agua Desalinizada con 500 ppm de cloruro, la que será recibida en un tanque que alimentará a la Estación de Impulsión Nº3.

o

La Estación de Impulsión Nº 3: Considerará bombas de alta presión para impulsar 1,268 m3 /h de agua desalinizada, a través de una tubería de acero carbono de 18” de diámetro hasta la poza de agua desalinizada que estará ubicada en Pampa Cachendo. El recorrido de la tubería tendrá una longitud de aproximadamente 27 km hasta Pampa Cachendo. La salmuera producida en la Planta Desalinizadora Nº 1 será retornada al mar mediante un sistema de descarga compuesto por una tubería de retorno y un emisor submarino cuya longitud será de, aproximadamente, 780 m desde la línea de alta marea.



Distribución de agua: La distribución de Agua Desde la poza de almacenamiento de agua desalinizada en Pampa Cachendo se distribuirá de agua a las operaciones del Proyecto tanto del área de la Mina como del área de Pampa Cachendo. Por requerimientos del proceso habrá una planta de tratamiento de aguas (Planta Desmineralizadora Nº 1) donde el objetivo principal será reducir el contenido de cloruro del agua desalinizada de 500 ppm a 100 ppm. El agua que se producirá en esta planta se le denominará

Agua de Proceso y será utilizada en la Planta de extracción de solventes y deposición electrolíticas, red contraincendios y para producir agua potable. Por medio de una segunda planta de tratamiento de aguas (Planta Desmineralizadora Nº 2) se reducirá el contenido de cloruro del agua de proceso de 100 ppm a 5 ppm. También, será utilizada en la planta extracción de solventes y deposición electrolíticas. 4.4. DESCRIPCIÓN DE LOS PRINCIPALES EQUIPOS MECÁNICOS QUE PERMITEN EL TRANSPORTE DEL FLUIDO Uno de los equipos mecánicos principales que se utilizaran en el transporte de fluido, son bombas turbinas verticales, tendrán una capacidad de bombeo de diseño 4,099 m3/h y una cabeza dinámica de 46 m, donde estarán conectados por medio de tuberías que incluirán cabezales y válvulas de acero inoxidable. También bombas centrífugas que tienen una capacidad de flujo de hasta 8,000 m, cabeza de hasta 180 m, temperatura hasta 200°c y una eficacia del 90%. Ilustración 5: Bombas de turbina y centrífuga

4.5. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES TUBERÍAS O PIPELINES UTILIZADAS PARA EL TRANSPORTE DEL FLUIDO Las principales tuberías usadas en el transporte de agua de mar son las tuberías de acero de carbono y HDPE. Las tuberías que se usan en el proyecto de transporte de agua de mar, han sido escogidas por el tipo de uso para las que están diseñadas. La tubería de HDPE se usa debido a su gran resistencia para captar y conducir agua de sistemas de subdrenaje. Por un lado, la tubería de HDPE será usada para conducir agua de mar desde la estación N°2, donde se encuentran dos pozas de almacenamiento de 27,650 m3 cada una, hasta un tanque donde se almacenará el agua de mar lugar donde se encuentra ubicado la Planta Desalinizadora N°1.Por

otro lado, la tubería de acero de carbono sería usada como el transporte de un caudal de 1,268 m3/h de agua de mar, que se encuentra impulsado por bombas de alta presión desde la Estación de Impulsión N°3, hacia un pozo de agua ubicado en la Pampa Cachendo. La longitud de la tubería es de unos 27 km de recorrido. 

Tubería de Acero de Carbono: Ésta tubería es utilizada para diversos proyectos industriales .Se le caracteriza por su acondicionamiento a fluidos abrasivos, corrosivos y agua entre otros. Así mismo, las tuberías de carbono se usan para conducir gas. Estas tuberías tienen gran diversidad de propiedades que son perfectas para determinadas aplicaciones.

Otras características

son

su alta

resistencia,

su

maleabilidad y su bajo precio de adquisición. Comparado con otro material como le PVC, son más resistentes y más baratas que el acero inoxidable. Agregando una cualidad más resaltante de la tubería de carbono, se le destaca su alta resistencia a la presión. Existen dos tipos de tuberías de acero de carbono: Sin costura y con costura. El proyecto Tía María usa tuberías de acero de carbono con costura para el transporte de agua desalinizada. 

Tubería de HDPE: Estas tuberías están compuestas por polietileno de alta densidad tal y como su nombre lo menciona su nombre “High Density Polyethylene”.El polietileno, es un polímero termoplástico, esto quiere decir que se deforma o se torna flexible con temperaturas muy elevadas hasta se podría derretir. Se caracterizan por ser resistente a bajas temperaturas, por su baja densidad, por su gran resistencia a la tensión, compresión y tracción, además de ser impermeable y no ser tóxicas. Ilustración 6: Tubería de acero de carbono y tubería de HDPE

4.6. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES PIEZAS ESPECIALES O FITTINGS CONSIDERADOS EN EL TRANSPORTE DEL FLUIDO Entre las principales piezas o fittings usado en el proyecto Tía María tenemos los difusores que son piezas usadas en la actividad minera para el retorno de la Salmuera por medio de un tubo de aproximadamente un kilometro de largo, cuyo extremo se encuentra fijado a grandes profundidades del mar. La salmuera será expulsada por medio de estos difusores que permitirán que se mezcle con el agua de mar y que se diluya rápidamente. Otra pieza muy importante son los dispersores que en teoría las 20 boquillas de dispersores tienen como trabajo verter 26 millones de litros de salmuera al mar por día. Esos sistemas de descarga de salmuera han sido diseñados para minimizar el impacto al medio ambiente por medio de la construcción de emisores con difusores y una pre-dilución al estar frente al mar se diluya de una manera rápida. 

Difusores: Los difusores son piezas para la reducir la velocidad y la presión estática del fluido que está dentro del sistema, tiene forma de tubo de Venturi. La presión del líquido fluye hasta llegar a un conducto también llamado como “recuperación de la presión”. En Ilustración 7: Vista lateral de un difusor

resumen, el objetivo de uso de la boquilla es aumentar la velocidad y la

presión más baja. Los difusores del proyecto consisten en tuberías de 4” de diámetro y con una longitud de 0,60 metros. El caudal de descarga de cada difusor 54 m3/h. Otras piezas usadas son los codos, válvulas, etc. 

Codos: El codo de un accesorio de tubería

que

posee

una

curva

perpendicular, para desviar el fluido y

puede presentarse en diversos ángulos como el codo de 45º y codo de 90º. 

Válvulas: Es un accesorio que regular y

Ilustración 8: Codo

controla el fluido. Se le describe como un instrumento mecánico cuya función es iniciar, paralizar o regular el paso del fluido con un mecanismo movible, que cierra el paso por el conducto del fluido.

Ilustración 9: Válvula

4.7. DESCRIPCIÓN DE LOS PRINCIPALES INSTRUMENTOS CONSIDERADOS EN EL SISTEMA DE TRANSPORTE ANALIZADO 

Sistema de ultrafiltrado (UF): Para poder remover las partículas en suspensión, se considerará un sistema de pretratamiento basado en ultra filtrado antes del ingreso del Agua Subterránea a la Planta Desmineralizadora por osmosis inversa. El sistema de ultrafiltrado, básicamente estará compuesto de bombas de alimentación de baja presión, bombas de re-circulación, bombas de retro-lavado, filtros, sistemas de dosificación y tanques de filtrado.



Filtros de multimedia: Están diseñados para poder filtrar sólidos suspendidos en el agua por medio de varias capas de medios filtrantes de más grueso a más fino. Este diseño hace que las partículas más grandes queden atrapadas en las capas superiores y las más pequeñas en las inferiores. Tal diseño maximiza la capacidad de atrapar partículas que pueden ser arenilla, óxidos, orgánicos y sedimentos en general Ilustración 10: Filtros multimedia

desde 10-15 micrones a más. 

Planta de Osmosis inversa: Esta planta tendrá como objetivo reducir el contenido de cloruros del agua subterránea del río Tambo de 491 ppm a 100 ppm aproximadamente. El producto de esta planta se llamará Agua de Proceso. La salmuera de esta planta será enviada al tanque de almacenamiento de agua para riego de caminos del tajo La Tapada. Contiene los siguientes instrumentos:



o

Sistema de Filtro de Lavado

o

Unidad de Osmosis Inversa

o

Tanque y bomba de limpieza de solución de osmosis inversa

o

Filtros de multimedia

o

Plataforma de Inyección de Anti-Escalante (Anti-Floculante)

o

Plataforma de Inyección de Bisulfito de Sodio

o

Plataforma Agregado Ácido (Ácido de Lavado RO), Ajuste de PH.

Unidad de Osmosis Inversa: Un Sistema de Ósmosis Inversa de Doble Paso (DPRO) es cuando el agua permeada se alimenta a una segunda unidad OI para producir agua más pura. Un OI de dos etapas es cuando la corriente de concentrado o rechazo es alimentada a un segundo sistema OI para recuperar agua, respectivamente. Los sistemas de ósmosis inversa están diseñados para purificar el agua al rechazar alrededor del 99% de los sólidos disueltos totales del agua de alimentación. Los sistemas OI de paso único producen agua producto (permeado) y rechazan agua (concentrado) al mismo tiempo.

Ilustración 11: Unidad de osmosis inversa



Sistema de Pre-Tratamiento: Para proteger las membranas de osmosis inversa, el agua de alimentación a esta planta de tratamiento pasará previamente

por

una

etapa

de

filtración. Está constituido por un flujómetro magnético y una válvula de control. Flujómetro magnético: Es un dispositivo electrónico de uso universal, de muy baja mantención y alta precisión que se basa en la Ley de Faraday para medir caudal. 

Válvula de control: Es una válvula de latón sin plomo con control de 5 ciclos totalmente ajustable

para

permitir

Ilustración 12: Flujómetro magnético

un

tratamiento de aguas confiable y eficiente, con capacidades de contralavado de depósitos descalcificadores

de

hasta

16". Regenera inmediatamente

Ilustración 13: Válvula de control

cuando es preciso para aguas blandas continuas, manteniendo el sistema limpio para ofrecer una eficiencia operativa óptima y un mantenimiento mínimo. 

Planta de Osmosis Inversa Nº 2: El sistema de osmosis inversa será configurado en base a unidades idénticas e independientes, con capacidad para dar cuenta de los flujos requeridos. Cada sistema de osmosis inversa será equipado con sistema de bombeo redundante. Esta planta tendrá como objetivo bajar el contenido de cloruros del Agua de Proceso de 100 ppm a 5 ppm aproximadamente. El producto de esta planta se denominará Agua Desmineralizada. La salmuera producida en esta planta será enviada a la poza de refino. Esta planta contará con las siguientes unidades: Control de pH, Inhibidores de Incrustaciones y Medición de Calidad del Agua de Alimentación, Medición de Conductividad, Bombas de Alta Presión, Conjunto para Limpieza de Membranas, Agua Desmineralizada y Rechazo



Planta de Agua Potable: La instalación incluirá un completo sistema de adición de reactivos basado en tanques y bombas dosificadoras controladas automáticamente desde el PLC de la planta de agua potable. Se considerará un tanque de acumulación de agua para almacenar el agua potable producida, incluirá una bomba de una capacidad adecuada que permitirá impulsar desde el tanque de acumulación al tanque de almacenamiento de agua potable.

4.8. EXPLICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA TRANSPORTE APLICANDO LOS CONOCIMIENTOS HIDROSTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS

DE DE

EL proyecto de estudio de Tía María contará con una planta desalinizadora de agua de mar que se establecerá al norte del poblado de Mejía, en sector de playa de la provincia de Islay, en Arequipa. Donde el proceso que se aplicará para la desalinización del agua de mar será de osmosis inversa. El agua de mar se extraerá mediante una tubería que ingresa 450m mar adentro y a 15m bajo la superficie de las aguas. La capacidad de tratamiento de la planta para producir agua desalinizada será de alrededor de 20,000 m3/día. Entrando a detalles técnicos, el 60% del agua extraída será devuelta al mar con un mayor contenido de sal, mediante una tubería de 900m mar adentro, y 30m de bajo de la superficie del mar. También, se instalarán difusores que junto con las corrientes marinas permitirán la completa disolución del agua vertida. El 40% restante es el agua desalinizada (agua industrial a 500ppm de cloruros) que será bombeada mediante una tubería de impulsión de 30Km, hasta el sector de Pampa Cachendo a una elevación de 1050msnm, en el cual el recibirá el agua desalinizada en el estanque de almacenamiento diseñado como reserva para cubrir al menos 2.5 días de requerimiento de agua en la planta de procesamiento y además la empresa instalará 4 estaciones de bombeo. Teniendo en cuenta que al tener bombas impulsoras, que generara una pérdida de energía y también se debe tomar en cuenta el desnivel de cota y que la presión atm no es la misma en la playa de Mejía que en el sector de Pampa Cachendo. 

Osmosis Inversa:

Esta técnica de las osmosis inversa se ha perfeccionado en los últimos años, ya que la mayoría de empresas mineras necesita mucho de un recurso natural para todo el proceso operativo de la mina que es el agua (H2O). Este método ha pasado de ser una tecnología emergente a ser un proceso consolidado, eficiente y competitivo. La osmosis es un procedimiento de equilibro en la que la moléculas de un solvente son capaces de atravesar una membrana permeable para diluir una solución mas concentrada.

En esta figura A, si tenemos un equipo en el que dos soluciones de diferente concentración de sal y que se encuentran a presión atmosférica están separadas por una barrera física, en el momento que se retira la barrera que las separa se produce una difusión de forma natural y se iguala

las

concentraciones

de

ambas

Ilustración 14: Figura A

soluciones, momento en el que se llega al equilibrio. Al momento es que estas soluciones estén igualando el flujo neto será cero. En esta figura B, se dispone del mismo montaje experimental pero ahora las dos soluciones están separadas por una membrana semipermeable la cual deja a través suyo el solvente pero no los iones y moléculas de mayor tamaño. El solvente de la solución mas diluida atraviesa la membrana hacia la solución más concentrada en cambio los iones de las soluciones más concentradas al no

Ilustración 16: Figura B

poder atravesar la membrana quedan confinados. Entonces el nivel de la solución más diluida ha disminuido y de la más concentrada ha aumentado. En la figura C, una vez el flujo sea parado y el nivel de los dos tanques ya no varia mas en relación con el tiempo, el sistema ha llegado al equilibrio. La diferencia de niveles de líquido entre los dos tanques genera una presión hidrostática que equivale exactamente a la presión osmótica

Ilustración 15: Figura C

En la figura D se puede visualizar que la solución de AGUA+SAL se encuentran en el tanque derecho, quiere decir que ya se ha separado el AGUA de La SAL por lo cual se puede extraer el AGUA pura por el tanque izquierdo.

Ilustración 17: Figura D

En esta imagen se puede visualizar el agua de mar (AGUA + SAL) que llega y para por la membrana y no deja pasar la Sal solo dejando así agua pura.

Ilustración 18: Membrana de separación entre agua y sal

5. CONCLUSIONES 

Se tiene que tener una buena instalación de las tuberías ya que como este transportara agua salada a una alta presión y velocidad, corre el riesgo de sufrir desprendimiento de tuberías y sería catastrófico.



Se debe tener en cuenta los estándares de seguridad y aplicarlos de forma responsable, para que no genere un conflicto social como se ha estado generando en la ciudad de Arequipa por la mala reputación de la empresa.



Este tipo de aplicación de la osmosis inversa es de índole y muy buena propuesta para las demás operaciones mineras, porque así no utilizan los recursos de agua potable de la cuidad donde operan, esto evito varios tipos de conflictos.



Es de importancia saber el tipo de tubería que se utilizara para el transporte de agua de mar, porque puede que se genere un desgaste de la tubería y conlleve a un poco tiempo de vida generando así mas gasto para la empresa, ya que necesitaría realizar mantenimiento a las tuberías en corto tiempo.

6. BIBLIOGRAFÍA ●

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