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Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Manejo de Suelos y Aguas / El presente trabajo formó parte de una serie de estudios efectuados por la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi para disminuir problemas operacionales vinculados al riego en pilas para la lixiviación de cobre. Se recreó el proceso de riego de una pila de lixiviación, controlando las condiciones de flujo y la dinámica del ordenamiento de las partículas. Se llenaron columnas con roca aglomerada y se probaron cuatro formas de aplicación de soluciones de lixiviación en base a refino para determinar los cambios físico-mecánicos en la matriz del material a lo largo del proceso, para luego contraponerlos con la recuperación de cobre. Cada forma de aplicación de la solución de riego correspondió a uno de los tratamientos. De los tratamientos probados, el riego intermitente se presentó como la mejor alternativa para lixiviar el tipo de minerales ensayados (oxidados con componentes sulfurados en aumento), pues aceleró los tiempos de extracción al propiciar la lixiviación de los compuestos sulfurados. Esta técnica provocó extracciones totales mayores, sin embargo, en las primeras etapas de la lixiviación no generó diferencias en las extracciones con el resto de los tratamientos, por lo que se plantea buscar técnicas que aumenten la superficie irrigada en las fases iniciales del riego, manteniendo un mayor contacto solución-roca y un control apropiado del pH de las soluciones que reaccionan con la roca. No se detectaron problemas de drenaje ni efectos claros que podrían hacer inviable el proceso de lixiviación producto de las tasas de riego, sin embargo los principales efectos físico-mecánico se originaron en superficie (0-33 cm). La anticipación del comportamiento en este sistema de partículas poli dispersas no es posible basada sólo en el análisis granulométrico y se puede inducir a error por no considerar la aglomeración de las partículas, por lo que su análisis resulta más completo incorporando otros criterios que pueden ser de fácil medición. / This work was part of a study, conducted by “Doña Ines de Collahuasi” Mining Company, to reduce operational problems of copper leaching heaps management, linked to its irrigation. The irrigation process was recreated controlling flow conditions and dynamics of particle system. Columns were filled with crushed rocks which were previously agglomerated with sulfuric acid and water. Four criteria of irrigation based on refino solution were implemented, in order to determine the mechanical and physical changes in the matrix material along the process, and then contrasted with chemical parameters involved with copper recovery process. Intermittent irrigation was the best alternative for treating this type of material (oxidized with increasing sulfur compounds), accelerating extraction time by promoting sulfur compounds leaching, however, this technique caused no differences in the initial extractions, being necessary to implement techniques to increase the irrigated area in early stages, maintaining closer solution-rock contact and a proper control of pH in solutions that react with the rock. We detected no drainage problems or effects that could do unworkable the leaching with the irrigation rates, however the main physical effects were originated in surface (0-33 cm). The prediction of the behavior in this system of poly-dispersed particles cannot be solely based on particle size analysis, because it can fail by do not consider the agglomeration, being possible to incorporate other criteria easy to measure in the input materials.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 22/4/2021. / Ingeniero Civil de Minas / En concentradoras, juega un importante rol la existencia de un sistema que permita mejorar la ley o el porcentaje de las especias valiosas. En columnas de flotación las tecnologías de agua de lavado permiten subir la ley de concentrado final para su posterior comercialización. Habitualmente dichas tecnologías consisten en un conjunto de cañerías agujereadas ubicadas en la parte superior de la columna, por las cuales circula agua, mojando la espuma en forma de ducha . El objetivo de este trabajo es analizar espumas, de dos y tres fases, desde una perspectiva estructural y dinámica que permita desarrollar un nuevo sistema de lavado para columnas de flotación de minerales. La espuma y el sistema de lavado clásico fueron estudiados utilizando una celda que representa un corte longitudinal de una celda de flotación emulando un sistema en dos dimensiones. Se observó los efectos de la concentración de espumante y la velocidad superficial de gas en la distribución de tamaño de burbuja, contenido de gas, líquido y altura de espuma. Adicionalmente se estudió el comportamiento del transporte de espuma en la celda mediante un modelo para la velocidad de las burbujas. El agua de lavado fue inyectada sobre la espuma utilizando un tubo vertical. Por separado, una nueva tecnología de lavado de espuma fue puesta a prueba en una columna de flotación piloto para compararla con el sistema clásico de lavado. Los resultados muestran que aumentar la velocidad superficial de gas implica un aumento en el tamaño de burbuja y el contenido de agua en la espuma. Aumentar la concentración de espumante disminuye el tamaño de burbuja pero la hace más estable, aumentando la altura de espuma y el contenido de agua en ella. La distribución de tamaño de las burbujas en una espuma se ajusta a una distribución log normal. El radio promedio de burbuja aumenta con el tiempo proporcionalmente según r ~ t^α, con α entre 0,52 y 0,53. Se midió la zona efectiva de lavado y corresponde a entre 9,7 y 13 veces el diámetro del jet de líquido de agua de lavado. En las pruebas a escala piloto, tras comparar el efecto del sistema de lavado clásico con el de lavado homogéneo a una misma altura sobre la superficie de espuma, lavar la espuma en la condición de presión de agua en que el lavado homogéneo genera el mayor tamaño de gota le entrega mayor movilidad a la espuma y provoca que el líquido penetre de mejor forma en ella, obteniendo mejoras en la recuperación y ley de las especies valiosas en el concentrado.

Ingeniero Civil de Minas / Actualmente se ha tomado consciencia lo fundamental que es medir y controlar la granulometría resultante de la etapa de tronadura, ya que siendo ésta la primera instancia de conminución de la roca in-situ, tendrá gran influencia en la eficiencia de los procesos que lo prosiguen, tales como el carguío, transporte y reducción secundaria entre otros. La presente investigación pretende elaborar un modelo que tenga como objetivo la predicción de la distribución granulométrica en túneles, en función de los parámetros de diseño de perforación y tronadura, y de las propiedades físicas de la roca. A pesar de que existen en la literatura modelos que cumplen con el objetivo como el modelo Kuz-Ram y Swebrec , éstos son complejos, es por eso que el modelo elaborado en este trabajo tendrá la ventaja de ser simple, sin que eso merme el acierto de la predicción. Para construir el modelo se han obtenido fotografías de la marina resultante de la tronadura de una faena en particular (en este caso de la Mina Esmeralda, de la división El Teniente), de las cuales se estimará una distribución granulométrica por medio del análisis de imágenes. Se utiliza la distribución de Gaudin-Schuhmann para la construcción del modelo, relacionando de manera lineal los parámetros de ésta con las variables litológicas y de diseño. El modelo construido presenta un error promedio de 7.8%, y es válido para el rango de parámetros bajo los cuáles fue ajustado. Una aplicación directa del mismo es la capacidad predictiva del modelo con el cual fue posible diseñar una malla de perforación en las galerías del nivel de acarreo, y que tenga por finalidad una redistribución de los tiros sin que esto implique un aumento significativo en el tamaño máximo de fragmento resultante. Como conclusiones principales de este trabajo, se observa que el tamaño máximo resultante está condicionado por los parámetros burden, espaciamiento y largo de avance de los tiros (quienes limitan el volumen del fragmento en sus tres dimensiones), es decir, al aumentar los parámetros geométricos de diseño del diagrama de perforación, se observa un aumento del tamaño máximo de partícula, lo cual concuerda con la teoría básica de perforación y tronadura. Por otro lado se tiene que al aumentar el burden, espaciamiento y el factor de carga, se observa un aumento en la heterogeneidad de la muestra. La aplicación de esta herramienta trae consigo grandes beneficios para el ciclo minero, ya que permite al ingeniero de perforación y tronadura rediseñar los diagramas de disparo en función de una distribución granulométrica deseada, permitiendo optimizar la cantidad de perforaciones realizadas por avance, lo cual a largo plazo se traduce, no tan sólo en un ahorro de tiempo, sino que además en un cuantioso ahorro de insumos para la operación. Cabe destacar, además, que esta metodología es replicable para cualquier otra condición de perforación y tronadura.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Este trabajo presenta y analiza los resultados del estudio geoquímico de los relaves del tranque Ovejería y del embalse Los Leones, provenientes de las faenas mineras de la División Andina de Codelco Chile. Las pruebas aplicadas se clasifican en ensayos estáticos: caracterización química, pH en pasta, test de Balance Ácido Base (ABA), test de Generación Neta de Ácido (NAG) y consumo de ácido, y cinéticos: celdas de humedad estándares y modificadas. A partir del análisis integrado de los resultados de las pruebas aplicadas a las muestras de ambos tranques de relave, y de la investigación bibliográfica sobre el estado del arte de la caracterización y predicción de drenaje ácido, se realizó una propuesta metodológica de predicción de potencial de generación de aguas ácidas (PGAA) de minas provenientes de relaves. Esto representa un aporte en el entendimiento y aplicación de las pruebas de predicción de drenaje ácido a partir de relaves, que conforman una cantidad importante de los desechos del procesamiento de minerales de cobre de Chile. Los resultados indican que el embalse Los Leones presenta características geoambientales diferenciadas a medida que aumenta la profundidad. Las muestras de profundidad menor a 1 metro han sufrido mayor meteorización, por efecto de su exposición al aire, que las zonas del tranque que se han mantenido saturadas durante un mayor tiempo (entre 1 y 3,5 metros). Sin embargo, debe considerarse que las muestras estudiadas no tienen la profundidad suficiente como para establecer en forma precisa el perfil completo del embalse. Sólo se analizó una franja acotada de 3,5 metros del relave de un total de 50 m aproximados de profundidad. Según los resultados del Potencial Neto de Neutralización (PNN), el 72% de las muestras de Los Leones entran en la zona de incertidumbre de generación de drenaje ácido (PNN entre -20 y 20 Kg CaCO3/t relave). De las muestras de alto PGAA, la mayoría (el 83%) se ubica entre 0 y 1 metro de profundidad, corroborando las conclusiones anteriores. Por otra parte, el criterio de Razón de Potencial de Neutralización (RPN) indica que el 87% de las muestras tienen alto PGAA, lo cual apunta a que las muestras catalogadas como “inciertas” según los resultados del PNN pasarían a la categoría de potenciales generadoras de aguas ácidas. Se recomienda por tanto continuar con los estudios del comportamiento geoambiental del embalse, y considerar métodos primarios o preventivos de control de drenaje ácido. Dado que los resultados indican que las zonas inundadas o saturadas han experimentado un menor grado de oxidación, se sugiere el control mediante cubiertas de agua. Los criterios de predicción basados en RPN y NAG aplicados a las muestras de relave fresco del tranque Ovejería indican que todas las muestras tienen un alto PGAA (RPN <1 y NAG positivo). Los resultados de PNN obtenidos según el método de consumo de ácido directo señalan que el 92% de las muestras tienen un potencial de generación de ácido incierto. Los resultados de celdas de humedad revelan que las muestras de lamas o fracción fina presentan una mayor velocidad de liberación de sulfato y menor pH que las muestras de mayor tamaño, indicando un nivel de oxidación más alto. En el tranque, el material fino quedará situado bajo la laguna, quedando saturado y retrasando la generación de DAM. Por el contrario, el material más grueso o arenas conformará el extenso muro del tranque, el cual quedará expuesto a la oxidación por aire debido a que no estará saturado. Se recomienda, por tanto, continuar los estudios de reactividad del tranque, prestando especial atención a los puntos de muestreo correspondientes al muro (fracción más gruesa). Los resultados de los ensayos aplicados a ambos relaves permitieron determinar parámetros importantes que pueden ser alimentados a un futuro modelo de predicción de aguas ácidas, como la velocidad de generación de sulfato, el potencial de neutralización en distintas etapas del proceso y el consumo de ácido. Sin embargo, se recomienda mantener las celdas de humedad de ambos tranques por al menos un año para obtener estabilidad en los resultados.

La Unidad de Producción de la Compañía Minera Raura S.A. (CMRSA) se encuentra ubicada en el distrito de San Miguel de Cauri, provincia de Lauricocha del departamento de Huánuco, con una elevación entre 4300 y 4800msnm. El área de la Unidad Minera se sitúa en la vertiente oriental de la Cordillera Occidental de los Andes, próxima al Nudo de Pasco. CMRSA opera una Planta Concentradora con una capacidad instalada de 2600TMSD, la cual produce concentrados de cobre (Cu), plomo (Pb) y zinc (Zn) con bajos contenidos de plata. La laguna Caballococha ubicada al pie de la Planta Concentradora fue utilizada como depósito de relaves desde 1960 hasta 1996. Desde Diciembre de 1996 hasta el 25 de Agosto del 2005 se estuvo disponiendo relaves en el Depósito Nieve Ucro No 2, ubicado en una subcuenca de la Laguna Nieve Ucro aproximadamente a 1.6km de la Planta Concentradora, a partir del 25 de Agosto se inicia la Disposición Subacuatica de Relaves en la laguna Caballococha. La presente tesis evalúa la disposición de relaves en la relavera Nieve Ucro Nro.2 (superficie) y la disposición de relaves en la laguna Caballococha (subacuatico). La laguna de Caballococha se encuentra dentro de la concesión de beneficio y ha sido usada en el pasado para disposición de relaves. Por lo tanto, el área de estudio ha sido fijada teniendo en cuenta, que el mayor impacto que debe considerarse es la calidad de agua de la laguna.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La flotación es el proceso industrial más importante utilizado en concentración de minerales el mundo. Esta tecnología de un siglo ha alcanzado un alto grado de madurez tanto en su aplicación como en el desarrollo y comercialización de equipos. El mercado en Chile y Perú son un ejemplo de lo anterior, pero también son una oportunidad para participar a través del desarrollo de la cartera de proyectos existente para la próxima década. Metso es un proveedor mundial de servicios y tecnologías para procesamiento de minerales, que cuenta con la capacidad y experiencia en el ámbito de flotación, pero que no ha establecido una participación relevante en la región, que ha sido entonces dominada por otros proveedores. Se analiza la oferta de Metso en relación con sus competidores, identificando tanto ventajas como desventajas y se propone como debe modificarse la oferta para lograr diferenciarse y posicionarse durante la próxima década. El costo de adquisición de equipos de flotación, que representa alrededor del 1 % de la inversión total de un megaproyecto minero, es comparativamente irrelevante frente a la correcta elección y operación de éstos, que si se realizan de forma óptima permiten obtener beneficios notables por mejor rendimiento, con lo cual se puede recuperar el valor de los equipos durante el primer año de operación. Los equipos Metso pueden entregar esta ventaja, sin embargo, su mayor consumo de energía resta alrededor del 10 % de este beneficio, que resulta en definitiva más evidente de demostrar y evaluar durante los estudios de ingeniería. Competir con precios ajustados es entonces imperativo para introducir la tecnología y permitir demostrar su mejor rendimiento. Mejorar la cadena de suministro, asociarse con proveedores de menor costo y mejorar los diseños son actividades claves. También incorporar tecnologías de punta para control y monitoreo remoto son una ventaja que la diferencia de competidores. Los recursos clave para tomar esta oportunidad del mercado regional son mantener un staff de especialistas dedicados, que sustentan la difusión y comunicación con clientes desde etapas iniciales de proyectos hasta la post venta. Las ventas esperadas potenciales son desde 220 hasta 400 millones de dólares durante la próxima década, que marginando un 10 % rentabilizan el costo de actividades y recursos claves, estimados en 460 mil dólares anuales.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / El presente estudio se lleva a cabo en el laboratorio de procesamiento de minerales en la empresa SGS Minerals, Chile. El principal objetivo de la investigación es evaluar la estrategia actual de procesamiento de resultados de pruebas de laboratorio empleada en la empresa y elaborar un protocolo de procesamiento de resultados experimentales para Test de Ciclo Cerrado, que identifique y dé solución a las problemáticas actuales asociadas al error relativo a la ley de alimentación del metal de interés y a alcanzar con mayor seguridad el estado estacionario. Ambos, criterios necesarios para validar los resultados de un test. El problema del error relativo de ley de cabeza y su impacto en los resultados de un test se aborda desde la reconciliación de datos experimentales, aplicada a las leyes medidas en los productos finales de 40 pruebas de flotación en ciclo cerrado. Al realizar la reconciliación, el producto que presenta mayor variación relativa en las leyes de cobre, hierro y molibdeno es el relave rougher, alcanzando un valor promedio de 20% para leyes de cobre y hierro, mientras que para molibdeno un 77%. Esto que se ve reflejado en un impacto directo a la recuperación proyectada de la etapa rougher. Los demás productos presentan promedios de errores relativos menores a 10% para los tres metales y no se observa una relación de impacto significativo con la conservación de masa ni la proyección metalúrgica de recuperación en el circuito cleaner. La recuperación global proyectada para cobre, hierro y molibdeno, presenta error absoluto de 2%, 2,5% y 10% cuando el error relativo a la ley de cabeza en cada metal es de 5%, 30% y 20%, respectivamente. Se estudian las metodologías de cálculo disponibles para el balance de masa (Balance ciclo a ciclo) y para la proyección metalúrgica del test (N-product, SME y Concentrate Production). De ellas, las dos últimas poseen mayor similitud en sus proyecciones y son menos sensibles a la metodología de reconciliación de datos. Aquellas pruebas cuya conservación de masa promedio supera el 98% presentan un error absoluto en sus proyecciones de recuperación global menor a 2% en las tres metodologías. Se estima que es más factible que el test alcance el estado estacionario cuando la variabilidad en la operación es baja, es decir, que el cálculo de la desviación estándar para la recuperación del circuito cleaner es menor a 3% para el cobre. La precisión con que se pueden simular las masas y leyes de metales de un Test de Ciclo experimental se considera lo suficientemente buena como para evaluar condiciones de operación a través de la metodología de Split Factor. Para el cobre, al proyectar los resultados simulados mediante la metodología SME, se obtiene una precisión de 1,85% promedio de la raíz error cuadrático medio en la recuperación global de 8 pruebas realizadas, mientras que para hierro y molibdeno, 1,57% y 8,5%.

La presente tesis comprenderá el plantear las estrategias necesarias para controlar la dilución del mineral aplicando criterios geomecánicos en el método de minado de Tajeo por subniveles, estas se aplicarán a un caso de estudio con el fin de reducir el porcentaje de dilución secundaria. Un tema muy arraigado en la industria minera es que al mecanizar una operación minera y/o incrementar la producción resulta en costos menores y en mayores utilidades, esto es cierto en la medida de que la dilución se mantiene constante o en niveles aceptables. Este trabajo de tesis se inicia revisando la bibliografía específica existente sobre la dilución y los parámetros que influyen en ella, para tomar énfasis en los parámetros geomecánicos influyentes y desarrollar estos parámetros en la tesis. Con esto se formulan las estrategias a aplicar para controlar y reducir la dilución secundaria (dilución no planeada), del mineral. Posteriormente se procedió a levantar la información necesaria (mapeos y logueos geomecánicos), para la Caracterización y Clasificación Geomecanica, adicionalmente se contaba con información de ensayos de laboratorio lo que permitió definir las propiedades índices de la roca intacta, para luego con los mapeos y logueos geomecánicos correspondientes a la zona de estudio de la veta, poder definir las propiedades índices del macizo rocoso. Con esta información se procedió a usar herramientas de diseño empírico como son el Método Gráfico de Mathews para la estabilidad de tajeos (N extendido), el Equivalente Lineal de Sobrerotura (ELOS) de Clark & Pakalnis y la última versión ELOS de Capes para la estimación de la dilución, el Método de Carter para dimensionar los pilares puentes, y el método de Barton para el diseño del sostenimiento en las labores. Adicionalmente se utilizó métodos numéricos, a través del programa Phase2 de Rocscience, que utiliza el método de elementos finitos para calcular las deformaciones y esfuerzos con el fin de evaluar las condiciones de Estabilidad de los tajeos diseñados con los métodos empíricos mencionados previamente. Finalmente se plantean las conclusiones y recomendaciones que se lograron a través de la realización de la tesis. / Tesis

La Unidad de Producción de la Compañía Minera Raura S.A. (CMRSA) se encuentra ubicada en el distrito de San Miguel de Cauri, provincia de Lauricocha del departamento de Huánuco, con una elevación entre 4300 y 4800msnm. El área de la Unidad Minera se sitúa en la vertiente oriental de la Cordillera Occidental de los Andes, próxima al Nudo de Pasco. CMRSA opera una Planta Concentradora con una capacidad instalada de 2600TMSD, la cual produce concentrados de cobre (Cu), plomo (Pb) y zinc (Zn) con bajos contenidos de plata. La laguna Caballococha ubicada al pie de la Planta Concentradora fue utilizada como depósito de relaves desde 1960 hasta 1996. Desde Diciembre de 1996 hasta el 25 de Agosto del 2005 se estuvo disponiendo relaves en el Depósito Nieve Ucro No 2, ubicado en una subcuenca de la Laguna Nieve Ucro aproximadamente a 1.6km de la Planta Concentradora, a partir del 25 de Agosto se inicia la Disposición Subacuatica de Relaves en la laguna Caballococha. La presente tesis evalúa la disposición de relaves en la relavera Nieve Ucro Nro.2 (superficie) y la disposición de relaves en la laguna Caballococha (subacuatico). La laguna de Caballococha se encuentra dentro de la concesión de beneficio y ha sido usada en el pasado para disposición de relaves. Por lo tanto, el área de estudio ha sido fijada teniendo en cuenta, que el mayor impacto que debe considerarse es la calidad de agua de la laguna.