Ingeniero Civil Químico / La biolixiviación de cobre en pilas es un método en crecimiento para la extracción de minerales sulfurados. Es sabido que a medida que aumenta la temperatura, aumenta la extracción de cobre, ya que se activa la acción de microrganismos que pueden lixiviar la calcopirita. El presente trabajo de título es una evaluación técnica y económica, a nivel de pre factibilidad, realizada en JHG Ingeniería, sobre distintas tecnologías para calentar el refino que se riega a las pilas de biolixiviación ROM de una compañía minera. En particular, se analizan tecnologías de tres fuentes energéticas: fósil (calderas), eléctrica (calentadores) y solar (colectores cilindro-parabólicos). Estas tecnologías se dimensionaron para aumentar la temperatura del refino en 5 y 10 ºC cada vez que pase por el sistema de calentamiento, considerando un flujo de refino de 16.500 m3/h. La información del efecto del aumento de temperatura sobre la extracción de cobre fue provista por una empresa externa, tomando en cuenta la influencia de distintos factores como el flujo de riego, la mineralogía, el plan de carga de la pila, la cinética y la termodinámica de las reacciones de lixiviación, el balance de masa y de energía y por supuesto la variación de la temperatura del refino. Todas estas variables fueron dadas por las condiciones de operación de la minera en estudio, bajo acuerdo de confidencialidad. Los resultados de esta modelación indican que existe aumento en la extracción de cobre al aumentar la temperatura del refino en 5 y 10 ºC en 18.000 y 41.000 ton anuales respectivamente con respecto a la extracción base de 208.000 ton/año. La evaluación económica al calentar el refino en 5 y 10 ºC revela que la inversión es respectivamente de MUS$ 16,8 y 29,8 para las calderas, MUS$ 35,9 y 68,5 para los calentadores eléctricos y MUS$ 284,0 y 568,0 para los colectores cilindro-parabólicos. Esta última, a pesar de ser la tecnología de mayor inversión, es la que entrega el VAN más alto para el periodo de evaluación de 15 años; MUS$ 442,8 y 1.068,3.

Ingeniera Civil Mecánica / En Chile la forma más utilizada de transporte de relaves en la minería del cobre es mediante tuberías o canaletas abiertas, aprovechando la topografía del lugar. Se cuenta también con cajones de distribución los que además de ayudar a disipar energía permiten distribuir el relave a distintas zonas, según los requerimientos del proceso. Con la escasez de agua en el norte del país la tendencia es a utilizar relaves de mayor concentración de sólidos, realizar esto podría producir problemas de desgaste y sedimentación, por lo que en esta memoria se estudiará como afecta el cambio de la concentración de sólidos en un cajón de distribución. El objetivo general de este trabajo es estudiar el comportamiento fluidodinámico de relaves de diferentes concentraciones en un cajón de distribución mediante un software CFD. Para cumplir el objetivo general, en primer lugar se dimensiona un cajón de manera analítica, como se haría en una empresa de ingeniería. Luego de esto, se modela la geometría utilizando el software Solid Edge, para posteriormente realizar una simulación del relave en el software Ansys Fluent. La simulación se realiza utilizando un modelo multifasico con dos fases continuas (agua y relave) sin partículas, donde la fase correspondiente al relave presenta una viscosidad y densidad como si tuviese una concentración de 45% de sólidos en peso (concentración utilizada para dimensionar el cajón). Contando ya con una solución coherente y habiendo hecho los cambios a la geometría necesarios para ello, se realizan simulaciones para concentraciones de sólidos de 35, 55 y 65% (en peso), manteniendo el caudal de sólidos fijo. Finalmente, utilizando un modelo de fase discreta, se inyecta un caudal de partículas a las soluciones generadas, lo que permite analizar las trayectorias de las partículas y la erosión que provocan. A través de los resultados obtenidos se observó que el cajón presenta un gran porcentaje de partículas con trayectoria incompleta, el cual aumenta con el incremento de la concentración. Se observó que para altas concentraciones se produce distribución dispar de caudales en las salidas. En cuanto al desgaste, se pudo ver que para bajas concentraciones la tasa de erosión es mayor en la base del cajón, mientras que para altas concentraciones la tasa de erosión es mayor en las paredes de la zona de recepción de relaves del cajón. En cuanto a la sedimentación, esta se incrementa en las descarga, pero disminuye en la zona de recepción con el incremento de Cp, mientras que para la entrada los efectos son menos desfavorables a Cp bajos, a pesar de que la zona de sedimentación incremente en esos Cp. A través de este estudio se concluye que la geometría del cajón, en sí, no es buena, por lo que se sugieren algunas modificaciones a esta.

Ingeniera Civil Mecánica / En esta memoria se estudia el comportamiento del relave de cobre chileno con diferentes concentraciones, específicamente con concentraciones en peso de 35% 45%, 50% y 55%. Es importante realizar este estudio debido a la necesidad del país de recuperar las aguas de tratamiento de los relaves, por la escasez de agua en el norte de Chile, aumentando la concentración de la pulpa. El principal objetivo de esta memoria es modelar el relave asumiendo un comportamiento como fluido no- newtoniano, estudiando la reología de éste y ver los efectos que tiene en cajones de transición Para esto se realizarán simulaciones en el software ANSYS Fluent 14.5, donde primero se hace una recopilación de los antecedentes más importantes para poder caracterizar el relave y el fluir de este en canaletas y cajones, tanto para fluidos newtonianos, como no-newtonianos. También se estudia la reología del relave para las diferentes concentraciones, utilizando correlaciones obtenidas de antecedentes. Luego se crea un diseño hidráulico del cajón de transición para luego generar un mallado, y a través de condiciones de borde adecuadas, lograr simular el fluir del relave con las concentraciones antes mencionadas. El análisis es transiente de 30 seg. de simulación. Se realizan dos simulaciones del relave con concentración en peso 35% una con un modelo de flujo turbulento k-e y otro con un modelo viscoso laminar. Luego se procede a realizar las simulaciones del relave de alta concentración en peso como plástico de Bingham. Dentro de los resultados más importantes se logra validar los resultados obtenidos, comparando las velocidades numéricas con las teóricas. Además, haciendo una comparación entre el modelo laminar y turbulento, se justifica el uso del modelo viscoso laminar para la simulación del fluir del relave. Por último, dado los resultados obtenidos de sedimentación y desgaste del cajón, se puede seleccionar la geometría diseñada como la adecuada, dadas las condiciones de operación planteadas en la memoria.

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Para optimizar la explotación de recursos mineros se requiere del conocimiento mineralógico del yacimiento y de la abundancia del metal de interés. Estudios de mineralogía y de análisis químico pueden realizarse para obtener mayor comprensión de la composición mineralógica. Estos análisis pueden realizarse mediante disolución selectiva de minerales, donde la extracción secuencial se ha utilizado para este propósito. Sin embargo, la eficiencia de la extracción depende de la selectividad de los agentes lixiviantes, de los cuales existe poca información para diferenciar sulfuros de cobre en pórfidos cupríferos. En este trabajo se presenta la posibilidad de disolver selectivamente sulfuros supérgenos, diferenciándolos de hipógenos e interpretando su distribución según ensayos de extracción secuencial. Concentrados de calcosina, calcopirita y enargita, junto con una muestra de pirita se evaluaron por extracción en medios ácidos oxidantes (H2O2; HCl/H2O2) y básicos en presencia de cianuro. Las condiciones en medio ácido oxidante disolvieron preferentemente calcosina, sin alcanzar completa disolución. Adicionalmente, calcopirita y pirita aumentaron su disolución al incrementar la concentración de oxidante, impidiendo la disolución selectiva de calcosina respecto a sulfuros primarios. Por el contrario, la extracción por cianuración mostró disolver completamente la calcosina dentro de diez minutos, mientras que pirita, calcopirita y enargita mostraron una recuperación de cobre del 1; 10 y 35% respectivamente. La cianuración fue aplicada en un protocolo de extracción secuencial en muestras de tranque de relaves de un pórfido cuprífero, mostrando mejor capacidad de interpretación de sulfuros de cobre que las extracciones en medio oxidante. Adicionalmente se evaluaron las soluciones de cianuración mediante electroforesis capilar para estudiar la especiación de complejos, especies sulfuradas en el sistema y el equilibrio redox durante la extracción. La disolución selectiva de sulfuros secundarios, en conjunto con otras técnicas de evaluación mineralógica, proporcionan una herramienta para interpretar la composición mineralógica, incrementando la predictibilidad del procesamiento metalúrgico del material extraído y a la vez posibilitando una predicción más certera de la generación de aguas ácidas de minas al considerar el aporte diferencial de acidez de sulfuros en el cálculo del balance ácido-base.

Tesis para optar al grado de Magíster en Control de Gestión / La industria productora de cobre corresponde a la actividad que mayores ingresos aportan al fisco en Chile, esto se debe a que las exportaciones del metal rojo se han incrementado en el tiempo, todo ello acompañado de un precio de venta muy por sobre los costos de producción, desde hace ya varios años. El buen escenario que hoy existe para su producción motiva a que las compañías se encuentren realizando permanentemente ampliaciones de sus yacimientos y plantas productivas, con el fin de aumentar sus volúmenes y calidad de la producción, aumentando así sus ingresos y utilidades. Debido a esto se hace necesario conocer cuáles son los ámbitos que las compañías no pueden dejar de considerar para el control de su gestión, más aún, cuando las exigencias y reglamentaciones que se deben cumplir son cada vez más rigurosas. Este trabajo busca establecer cuáles son los KPI´s que una minera productora de cátodos de cobre debe considerar como indispensables para controlar su gestión en Chile. Para esto, se realiza un estudio del área de Producción de una minera actualmente existente, de mediana producción y capitales privados. Se elige el área de Producción debido a que es la que conforma el core del negocio, siendo las demás Gerencias áreas de apoyo. Una vez realizado el análisis y establecido el conjunto de indicadores claves para el funcionamiento del área de Producción de la minera seleccionada, denominada Minera 2, se comparan los resultados con los obtenidos en un análisis similar realizado a una minera de gran producción y capitales privados y con una operación de características semejantes (de la Jara, 2013), denominada Minera 1.Luego de comparar y analizar ambos resultados se obtiene un conjunto de indicadores para una minera “tipo” que presente una operación similar, mismo producto y clientes que las mineras 1 y 2. A grandes rasgos, los resultados muestran que, en términos operativos, las mineras controlan prácticamente las mismas variables, sin embargo, donde existen diferencias sustanciales es en el ámbito de la satisfacción que cada minera da a sus Stakeholders más influyentes. Para el caso de Minera 2, las comunidades cercanas representan un factor a considerar muy importante dado la cercanía geográfica a la que se encuentra la planta de los asentamientos humanos, existiendo una relación de codependencia entre ambas, en términos, del uso de la electricidad y consumo de agua fresca. Para Minera 1, los indicadores que no se enfocan al área operativa apuntan principalmente a mantener una buena relación con sus trabajadores, esto se debe a que, al ser una minera de gran producción (a nivel mundial) conlleva la existencia de una gran cantidad de trabajadores, quienes se encuentran representados por un sindicato causante de frecuentes movilizaciones, con detenciones de la operación por incluso más de un mes, al contrario de Minera 2 que nunca ha sufrido un proceso de paralización. La existencia de estas diferencias en los indicadores es objeto de estudio y análisis, explicando la causa de éstas y estableciendo los KPI´s enfocados a realidades locales y los que pueden “generalizarse” para las mineras productoras de cátodos de cobre de mediana o gran producción del norte del país.

Ingeniero Civil, Mención en Estructuras, Construcción y Geotecnia / El presente trabajo de título consiste en estudiar experimentalmente el efecto de la fábrica y la estructura en la resistencia al corte no drenado de relave integral proveniente del tranque de relaves de cobre Ovejería. Para esto se realizó un modelo experimental que consta de un contenedor de acrílico que permite simular condiciones de depositación, almacenamiento y drenaje. Se desarrolló una metodología de descarga, que permitió fabricar muestras depositadas en laboratorio con densidades mayores al 75% de la densidad máxima compactada seca, simulando los relaves depositados en la cubeta de un tranque de relaves compuesto por uno, dos y tres ciclos de depositación. Este trabajo reporta ensayos de caracterización del relave, ensayos de corte simple y ensayos triaxiales consolidados isotrópicamente no drenados (CIU). Los ensayos de corte simple se realizaron en muestras compuestas por un ciclo de depositación y muestras remoldeadas obtenidas mediante el método de apisonado húmedo (wet tamping), a tensiones verticales entre 0,5 y 4 kg/cm2. Los ensayos triaxiales CIU se realizaron en muestras compuestas por dos y tres ciclos de depositación y en muestras remoldeadas (envejecidas y sin envejecer), obtenidas también mediante el método de apisonado húmedo, a presiones efectivas de cámara entre 1 y 6 kg/cm2. Los resultados de ensayos de corte simple y triaxiales CIU muestran que, tanto las muestras depositadas en laboratorio como las muestras remoldeadas, tienen un comportamiento contractivo. Sin embargo, en ambos ensayos la resistencia de las muestras depositadas en laboratorio es significativamente mayor que las muestras remoldeadas, llegando a diferencias cercanas al 50%. Esta tendencia se produce a pesar de que las muestras remoldeadas presentan un menor índice de vacío (mayor densidad). Este resultado es consistente con la diferencia en las líneas de estado último en el espacio e-p de los ensayos triaxiales CIU para muestras compuestas por dos y tres ciclos de depositación y muestras remoldeadas, lo cual es atribuible a un efecto de fábrica y estratificación.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 20/1/2021. / Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / Ingeniero Civil Químico / La acuicultura en Chile es el cuarto rubro exportador más importante, lo que ha hecho necesario el desarrollo de tecnologías que hagan más eficientes sus procesos. En particular, la proliferación de organismos sobre las mallas de cultivo (biofouling) es uno de los problemas relevantes que la tecnología tiene el desafío de resolver. Se trata de una dificultad tanto ambiental como económica, por lo que las estrategias de mitigación se vuelven fundamentales. El objetivo de este trabajo es desarrollar un material polimérico, con partículas de cobre incorporadas, que tenga acción antifouling en las mallas de cultivo producto de la liberación de iones cúpricos. Para llevar a cabo dicho objetivo, se procedió a adquirir y caracterizar tres partículas de cobre metálico con morfología y tamaño diferentes. Por otra parte, se sintetizaron tres partículas mediante la inmersión de algunos soportes inorgánicos (zeolita, óxido de silicio y nanotubos de carbono) en una solución de acetato de cobre. Las partículas obtenidas con el mencionado método, resultaron tener sales de cobre sobre los soportes inorgánicos utilizados. Para cuantificar el potencial anti-biofouling de las partículas adquiridas y sintetizadas, se midió el proceso de liberación de iones cúpricos en agua desionizada. El resultado de esta cuantificación es que las partículas adquiridas liberan iones cúpricos de forma más lenta y, por otra parte, que la cantidad de iones cúpricos liberados al final del ensayo, puede ser explicada mediante un modelo que supone una fase heterogénea en equilibrio, con especies iónicas presenten en la solución. Con las partículas adquiridas y sintetizadas, posteriormente se elaboraron compósitos poliméricos de poliamida y polietileno con 10% en peso de partículas. A partir de lo anterior, se procedió a medir la tasa de liberación de los materiales elaborados en agua de mar, para evaluar si estos superan el umbral de liberación de iones cúpricos, para obtener acción antifouling. El resultado es que en el mejor de los casos, solo superan dicho valor crítico hasta el quinceavo día y la tasa de liberación de iones cúpricos, mejora con el aumento de la polaridad de la matriz polimérica, el aumento del porcentaje de cobre de los rellenos y su disminución de la densidad. A partir de los resultados obtenidos de los ensayos de liberación desde los compósitos con partículas de cobre, y considerando que el polímero más utilizado en la industria acuícola es el polietileno, se evaluó la acción antifouling de algunos de ellos durante dos meses, midiendo las unidades formadoras de colonias por unidad de superficie al final del ensayo. Se encontró que las diferencias entre los blancos y las muestras, no son significativas, como es de esperarse tomando en consideración que estos compósitos solo superan el umbral de acción antifouling hasta el octavo día. Finalmente, la prolongación del tiempo en que la tasa de liberación está sobre el umbral, ayudará a que los materiales poliméricos con partículas de cobre, tengan una acción antifouling significativa. Frente a esto, la incorporación de un relleno como la celulosa, que se caracteriza por mejorar la captación de agua por compósitos poliméricos, ayudaría a prolongar el tiempo en que la tasa de liberación se encuentra sobre el umbral de acción antifouling.

Seminario para optar al título de Ingeniero Comercial, Mención Economía / El siguiente trabajo pretende evaluar el efecto de la especulación financiera en el mercado del cobre y su relación con la economía chilena. Para ello se realiza un análisis de las condiciones económicas actuales en los mercados de commodities, y su efecto tanto en Chile como en Latinoamérica. Se presenta además un marco conceptual que explica la relación teórica entre especulación financiera y precios de commodities, exponiendo las variables relevantes y los mecanismos de transmisión y propagación relevantes para esta relación. Posteriormente se procede a realizar un análisis econométrico para testear la relación empírica entre especulación y precios, utilizando datos de frecuencia mensual para el período 2000-2015. Los resultados indican que la especulación financiera no parece ser una variable relevante para explicar los movimientos de precio en el mercado del cobre y, más bien, los datos indican que es probable que la relación sea inversa, siendo los precios los que expliquen en parte las posiciones.

La tesis denominada "Tratamiento de Remediación de Efluentes Metalúrgicos con énfasis en el abatimiento de Cobre con Dolomita", muestra el proceso de Tecnología de Limpieza como una alternativa de solución en la remediación de efluentes metalúrgicos con el empleo de la dolomita calcinada y sin calcinar, mediante Pruebas Metalúrgicas Experimentales se logro reducir las concentraciones del ión de cobre disuelto presente en los Efluentes provenientes del Proceso Metalúrgico de Flotación de la Planta Concentradora de la UNI, al cual se denominará “EFLUENTE METALÚRGICO UNI” y el Efluente Metalúrgico de la Solución de Sulfato de Cobre, que denominaremos “EFLUENTE METALÚRGICO UNMSM”, el cual fue generado a nivel Laboratorio por la Lixiviación del Mineral Tostado de Calcopirita. De este modo, la aplicación del Tratamiento de Remediación tuvo como objetivo lograr que ambos efluentes metalúrgicos tratados con dolomita presenten altos porcentajes de reducción con mínimas concentraciones de cobre, los cuales son indicadores de una mejora en el Proceso de Tratamiento de Efluentes Metalúrgicos provenientes principalmente de procesos metalúrgicos de plantas concentradoras. En la presente Tesis, se empleo el mineral de la dolomita, el cual es un mineral no metálico de carbonato doble de calcio y magnesio (CaCO3.MgCO3), que se comporta como un efectivo reactivo de remediación, debido a las propiedades fisicoquímicas siendo una de ellas la neutralización de los metales pesados donde se verifica que, es mas eficiente que, la cal para neutralizar la capacidad de generación de acidez que poseen los metales pesados. Los resultados la presente Tesis nos permite afirmar que el peso óptimo de la Dolomita Comercial de Agregados Calcáreos es de 2 g. en estado sin calcinar donde se determino que para un volumen de efluente metalúrgico de flotación de 100ml, la concentración inicial de 0,269 g/L (269 ppm) se redujo hasta el valor de 0,007 g/L (7 ppm), con un porcentaje de reducción de 97.39%., en un tiempo óptimo de 20 minutos. Cabe resaltar que la dilución S/L es de 2/100 y se aplico una velocidad de agitación de la mezcla (dolomita y efluente metalúrgico) de 700 RPM.

En la actualidad, uno de los factores que impulsa el desarrollo de la economía de un país es la tecnología. En el Perú este desarrollo puede cimentarse sobre la base de utilizar nuestros recursos naturales como el cobre y zinc para ingresar a una nueva etapa moderna que nos permitirá estar a la vanguardia tecnológica en la fabricación de cojinetes autolubricados con aplicación industrial. Lo más importante para el progreso de nuestro país es desarrollar innovaciones tecnológicas y lograr una gran producción de lotes de piezas de precisión, con materiales o mezclas poco comunes controlando el coeficiente de rotura y el cambio dimensional. En el presente trabajo de investigación se demuestra que es viable la fabricación de cojinetes autolubricados con la nueva aleación 92Cu8Zn1Zn(C10H3502)2, para ello se prepararon probetas, las cuales fueron sometidas a diferentes condiciones de temperatura y tiempo de sinterizado, permitiendo de esta manera obtener valores de carga de rotura, porcentaje de cobre, porcentaje de zinc y variación dimensional en el diámetro exterior, en el interior y en la longitud de los cojinetes. / -- At the present time, one of the factors that impels the development of the economy of a country is the technology. In Peru this development can be built on the base of using our natural resources as copper and zinc to enter into a new modern stage that will allow us to be in the technological vanguard in the production of oil-impregnated bearings with industrial application. The most important thing for the progress of our country is to develop technological innovations and to achieve a great production of lots of pieces of precision, with materials or mixtures not conventional keeping in mind the rupture coefficient and the dimensional change of the oil-impregnated bearings. Presently investigation work is demonstrated that is possible the production of oil-impregnated bearings with the new alloy 92Cu8Zn1Zn(C10H3502)2, it was necessary that is why they got ready its samples, which were subjected at different conditions of temperature and time of sinterized, allowing us to get breaking load, copper percentage, zinc percentage and dimensional change in the external diameter, in the internal and in the longitude data of the oil-impregnated bearings.