Ingeniero Civil de Minas / La presencia de enargita en reservas de cobre asociadas a sistemas porfíricos es un problema conocido, el cual radica en la gran cantidad de cobre, sumado a la presencia de arsénico en su estructura. La presencia de arsénico dificulta el procesamiento de este mineral debido a su emisión al entorno durante el proceso. Entre muchas vías de procesamiento planteadas por diferentes autores, la lixiviación mediante sulfhidrato de sodio en medio alcalino se muestra prometedora, debido a que permite la separación selectiva del arsénico, dejando un residuo sólido con alto contenido de cobre y bajo en arsénico. El propósito de este trabajo es dar a conocer detalles de la lixiviación de concentrados de cobre enargíticos. Para lo cual, el trabajo investigativo comprende una serie consecutiva de análisis teórico como experimental para seleccionar las mejores condiciones para el procesamiento del concentrado dispuesto y posteriormente para dilucidar un posible mecanismo de reacción, como es detallado a continuación. i.- En primer lugar se realizó una revisión crítica del estado del arte respecto a los procesos de lixiviación de enargita, el cual se encuentra enfocado en sus fortalezas y debilidades con especial énfasis en los productos formados en la superficie del sólido. Es de esperar, hasta cierto punto, que las especies formadas en la superficie del mineral condicionen el desempeño del proceso y sean fundamentales si se quieren lograr conversiones cercanas al 100%. En el caso de la lixiviación en medio ácido, la estructura más reportada es azufre elemental, el cual dificulta en cierta medida el avance de la reacción. Por otro lado en medio alcalino se reportan resultados alentadores, razón por la cual se escogió para realizar los experimentos de laboratorio. ii.- La lixiviación en medio alcalino se llevó a cabo utilizando una muestra de concentrado de cobre con calcosina, enargita y calcopirita como especies principales, proveniente de una mina en Chile. El desempeño del proceso fue evaluado mediante una cinética de reacción a 60°C y a 90°C. El proceso de lixiviación estudiado resultó ser altamente dependiente de la temperatura. A 60°C las extracciones de arsénico no superaron el 10%, mientras que para 90°C la recuperación se encuentra en torno al 80%. A su vez la energía de activación del proceso es 99.5 [kJ/mol] y el mejor ajuste cinético corresponde con un control mediante reacción química. A continuación se presenta el mecanismo de reacción propuesto para el sistema estudiado. Cu_3 As〖S_4〗_((s) )+8OH_((aq))^-→As〖O_4^(3-)〗_((aq) )+1.5 Cu_2 S_((s) )+2.5 S_((aq))^(2-)+4 H_2 O_((l) ) As〖O_4^(3-)〗_((aq) )+4H_2 O_((l) )+4S_((aq))^(2-)→As〖S_4^(3-)〗_((aq) )+8OH_((aq))^- Tanto reacciones de oxidación de calcosina o calcopirita como de sulfidización de oxi-hidróxidos de cobre pueden ocurrir paralelamente. Adicionalmente, de manera inesperada, se midió la liberación de ácido sulfhídrico, alcanzando una concentración de 40 [ppm] en un recipiente de 55,7 [l] de volumen efectivo. Lo anterior puede deberse a la saturación de H2S en la solución, inhibiendo su redisolución. Teniendo en cuenta que esto reviste un problema para la implementación industrial del punto de vista de la seguridad operacional, se vislumbra como posible abatimiento de dichas emisiones, la implementación de un sistema mecánico que fuerce la redisolución del gas. Lo anterior surge de la disminución en 10 [ppm] (25%) de las emisiones de ácido sulfhídrico emitido mediante la implementación de un mecanismo de abrasión. Dicho sistema logra recuperaciones similares con respecto del tanque agitado pero la cinética de reacción es diferente.

El molibdeno es un metal, cuyas características físicas y químicas, lo hacen atractivo para la fabricación de aleaciones ferrosas más resistentes a la corrosión y altas temperaturas. Esto ha provocado un aumento considerable en la demanda de los productos de molibdeno, mercado en el cual Chile posee una participación cercana al 23%. El molibdeno se encuentra presente en varios minerales, pero para su extracción comercial, solo es factible obtenerlo de la molibdenita (MoS2), la cual, en chile se encuentra principalmente en los grandes yacimientos tipo pórfido cuprífero, convirtiéndolo en un subproducto del procesamiento de sulfuros de cobre. El presente estudio pretende analizar dos concentrados específicos de molibdenita, con composiciones levemente distintas, que registran una gran diferencia en los resultados operacionales de tostación. Esta diferencia será enfocada desde el punto de vista de los mecanismos de reacción involucrados y las impurezas del concentrado, con la finalidad de determinar las razones que expliquen tal diferencia. Debido a que el componente que presenta diferencias y cantidades significativas entre los concentrados, es el cobre, este estudio se enfocará en determinar la influencia de este elemento sobre la tostación. En base a los resultados obtenidos experimentalmente, se propone que ambos concentrados reaccionan según un mecanismo de oxidación indirecto, es decir, la molibdenita se oxida a un óxido intermedio, MoO2, para luego formar MoO3. Esto se concluye a partir de los análisis de difracción de rayos-x, que muestran la evolución de la transformación de las especies principales durante el proceso de tostación. El modelo postulado para el concentrado 1 del estudio, se ajusta de buena forma a los resultados experimentales. En cambio para el concentrado 2, es necesario realizar algunas suposiciones para lograr un modelo que se ajuste a lo que ocurre con las reacciones en lugar del resultado global, que se encuentra por sobre lo esperado. Con la información obtenida de los análisis químicos, de difracción de rayos-x como también de los modelos cinéticos planteados, se puede concluir que la presencia de elementos menores como el cobre, no afecta significativamente a la cinética de tostación de los concentrados de molibdenita estudiados, ya que se demostró que la diferencia entre la pérdida de masa no corresponde a compuestos intermedios formados por este elemento y el molibdeno, sino más bien a la reacción de compuestos no caracterizados. Además los productos de las reacciones no varían de un concentrado a otro, a pesar de la diferencia en el contenido inicial de cobre y la forma en que este se encuentra, pudiendo asumirse que las especies que contienen cobre reaccionan independientemente de la molibdenita y no con ella.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-04-17T13:04:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Carlos Lima da Silva.pdf: 834149 bytes, checksum: c68f708260a624cc97fb6f06101d8169 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:04:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Carlos Lima da Silva.pdf: 834149 bytes, checksum: c68f708260a624cc97fb6f06101d8169 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / Durante o armazenamento em bancos de sangue, os eritrócitos sofrem progressiva deterioração, o que pode comprometer a integridade pós-transfusional de hemácias na circulação sanguínea. Muitas destas lesões de armazenagem podem ser causadas por danos oxidativos nas membranas das hemácias. Alguns estudos relataram que a vitamina E é um dos antioxidantes mais importantes que pode atuar sobre os lipídios das membranas celulares. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar se as propriedades antioxidantes da vitamina E são capazes de melhorar as condições de armazenamento de concentrados de hemácias (CHs). Devido à sua natureza hidrofóbica, foram preparadas emulsões de vitamina E com tensoativos em diferentes solventes (tampão fosfato salino 1X - PBS, 0,9% de solução salina ou Sagmanitol - SAG-M). As caracterizações das emulsões mostraram a presença de partículas na escala nanométrica e confirmaram a presença de vitamina E nas formulações preparadas. Após essa etapa, os CHs foram divididos em duas unidades. Uma delas recebeu as emulsões e a outra foi usada como controle. As formulações foram adicionadas às bolsas de sangue de forma asséptica e, em seguida, os CHs foram armazenados a 4°C. As análises de controle de qualidade realizadas no 35o dia de armazenamento mostraram que emulsões de vitamina E em PBS levavam a hemólise. Os resultados de produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) não mostraram nenhuma diferença entre o sistema com salina e vitamina E quando comparado ao controle. No entanto, o sistema com a vitamina E e SAG-M apresentou diminuição relativa na produção de ROS de pelo menos 35% durante o armazenamento. A elasticidade das hemácias para o sistema com SAG-M foi então medida usando uma pinça óptica e os resultados mostraram que a capacidade de deformação dessas hemácias não diferiu significativamente do controle durante todo o armazenamento. Assim, concluímos que a solubilização da vitamina E em meio aquoso foi eficaz, formando emulsões com gotículas em escala manométrica e mantendo a integridade da vitamina. Quando a emulsão foi formulada em SAG-M houve redução significativa da produção de ROS, mas não houve alteração nas propriedades elásticas das hemácias, provavelmente por a vitamina E atuar como antioxidante principalmente sobre apenas um dos componentes da membrana eritrocitária, os lipídeos.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / La minería subterránea presenta varios problemas operacionales que limitan la capacidad de procesamiento de mineral. Uno de estos es el manejo de elementos inchancables metálicos, los que producen atollos en los chancadores primarios, ocasionando largas paradas de planta que repercuten aguas abajo en la producción de cobre. Una solución para este problema está actualmente en desarrollo en las oficinas de CodelcoTech, en el marco del proyecto 18-17 nombrado Sistema integrado de detección y extracción de inchancables en chancador primario Este proyecto busca encontrar un método para la detección temprana de los inchancables, además de idear un sistema de remoción del material indeseado antes de que este produzca atollos en la máquina. Considerando el subsistema de extracción, CodelcoTech ha desarrollado varios dispositivos de extracción los que serán puestos a prueba mediante el método de Diseño de Experimentos. El uso de este método espera reducir el tiempo necesario en la toma de pruebas y así encontrar una solución de extracción óptima en un tiempo acotado. Además, con este método se pueden manipular los experimentos y factores que se tomarán en cuenta para obtener un resultado válido luego de haber realizado el análisis adecuado. Mediante la metodología de Diseño de Experimentos se puede medir el entrenamiento del operario, debido a que se presume que el efecto de esta covariable sea influyente en el resultado experimental. Por esto, se plantea un entrenamiento práctico para obtener conocimiento acerca del funcionamiento del sistema. Posteriormente se realizaron las pruebas definitivas y luego de esto, se tabularon los resultados obtenidos y se entregó una recomendación acerca de que método de extracción es el más adecuado de utilizar en un prototipo de validación industrial a escala real. Se logró discernir que diseño de cada dispositivo era el más efectivo frente a cada situación de extracción. A partir de las pruebas mencionadas anteriormente se concluyó que el segundo diseño del Dispositivo 1 en conjunto con el primer diseño del Dispositivo 2 son los que tienen mejor rendimiento frente a todos los candidatos.

El impacto de las actividades mineras en el agua subterránea es un tema de considerable interés, en especial en nuestro país donde la minería es una de las actividades económicas principales. Los procesos mineros incluyen diversas actividades que pueden generar algún impacto en las aguas subterráneas. En este Trabajo de Titulo se busco identificar aquellos aspectos críticos que se deben considerar para llevar a cabo una evaluación hidrogeológica ambiental de un proyecto minero de sulfuros de cobre, para posteriormente aplicar estos aspectos críticos en una evaluación conceptual de un proyecto real. Para llevar a cabo esto se realizó una revisión de distinto material bibliográfico, como memorias, estudios y declaraciones de impacto ambiental, líneas bases de proyectos mineros y otros documentos que abordan el tema. Se describieron los distintos procesos mineros y se identificaron los posibles impactos que pueden producirse en las aguas subterráneas. Luego, empleando toda esta información, se propusieron metodologías que permiten evaluar estos impactos. Los impactos evaluados en el Trabajo de Titulo son los generados por la posible disminución de los niveles de aguas subterráneas (alteración en otros pozos, interacción rio-acuífero, interacción humedal-acuífero e intrusión salina), los generados por la formación de un lago de mina, los generados por la posible ocurrencia de drenaje ácido y los generados por posibles infiltraciones de agua. Una vez detalladas las metodologías para realizar la evaluación hidrogeológica ambiental se aplicó a un proyecto minero de sulfuros de cobre real. Este proyecto pertenece a la minera Xstrata Copper Chile S.A, se llama Antapaccay y se ubica en el sur del Perú.

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Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / En general, la secuencia de extracción de un yacimiento de Cu se define a partir de un modelo de bloques de ley de Cu in situ, sin embargo esto no significa que aquella secuencia se traduzca en el mejor resultado para el negocio, ya que muchas veces los materiales con mayores rendimientos en planta difieren de aquellos que poseen las mayores leyes de Cu in situ. Por lo tanto, en vez de estimar la ley de Cu in situ, es más conveniente estimar la ley de Cu de concentrado rougher resultante de los procesos desarrollados en la planta de flotación, y posteriormente realizar el secuenciamiento correspondiente. Con tal propósito, en la presente memoria se espera construir un modelo de bloques de ley de Cu de concentrado rougher a partir de ensayos de flotación a escala de laboratorio para el yacimiento de Escondida Norte, para lo que se proponen dos metodologías. La primera de ellas, aplicable sólo a variables aditivas, plantea el uso de cosimulaciones de la ley de Cu rougher (variable no aditiva) en conjunto con otras variables correlacionadas, a las que se les llama variables explicativas. Mientras que el otro procedimiento, independiente de la aditividad de la variable, consiste en modelar una función multivariable de la ley de Cu rougher a partir de las variables explicativas, con la cual se calcula un modelo de ley de Cu rougher evaluando en ella el resultado de las cosimulaciones de la primera metodología para las variables explicativas. La función multivariable se define mediante un enfoque no paramétrico llamado kernel smoothing. Mediante una validación por jack-knife llevada a cabo entre los datos estimados y los datos reales, se constata la obtención de buenos coeficientes de correlación y R^2, de 0.86 y 0.75 respectivamente. Sin embargo, el error porcentual de la media no es despreciable, ya que es cercano al 10%. A continuación, se construyen modelos de bloque a escala puntual con ambas metodologías, de tal manera que la aditividad de las variables no se vea involucrada en el proceso, estos son los modelos M1 y M2. De esta forma los resultados son favorables para el modelo M1 calculado cosimulando la ley de Cu rougher, mientras que para el modelo M2 calculado con la función de varias variables, el resultado es menos satisfactorio, pero sigue dentro de los rangos aceptables. Finalmente, se obtienen modelos a escala de bloque con las dos metodologías, estos son los modelos M3 y M4. Para la primera metodología se obtiene el modelo M3, para el que desciende la representatividad de la realidad comparada con el modelo M1, no obstante sigue siendo un modelo aceptable, obteniéndose coeficientes de correlación de 0,58 en el jack-knife realizado y una reproducción de la incertidumbre local levemente subestimada. Al contrario, para el modelo M4 la desviación de la realidad deja de ser adecuada para un modelo de bloques de este tipo, ya que presenta una sobreestimación porcentual de la media cercana al 30% y la incertidumbre local es excesivamente subestimada. Lo anterior se atribuye a la función de varias variables definida, la cual sobreestima demasiado los valores de la ley de Cu rougher, además de no representar su dispersión de manera correcta.

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Ingeniera Civil Química / La búsqueda de fuentes proteicas de origen vegetal ha aumentado en los últimos años, esto debido a la dependencia de proteínas de origen animal y al aumento de la población. Algunos cereales se han estudiado como fuente proteica para salmones, siendo uno de los principales, la cebada. Maltexco, empresa dedicada a la producción de malta de cebada y derivados, en su proceso de extractos de malta, gran masa de proteínas son desaprovechadas, por lo que existe interés en desarrollar un proceso que permita recuperarlas. Este trabajo tiene como objetivo diseñar un proceso a escala industrial para la recuperación de proteínas del proceso de extractos. A partir de la bibliografía, se tiene que la cromatografía de intercambio iónico es una técnica que logra recuperar una alta masa de proteínas de la cebada, en el proceso del whisky, por lo que se estudiará su factibilidad. En la primera parte se estudian diferentes variables del proceso de adsorción en batch y luego se procede a construir una columna. Con los resultados obtenidos de la primera etapa, se alimenta mosto continuamente a la columna de manera de poder determinar su curva de ruptura y capacidad. También se propone recuperar las proteínas en el equipo de hervido. El proceso diseñado se encuentra entre las etapas de filtrado y hervido del proceso con un mosto tratado con proteasas. La resina con la mayor masas adsorbida de proteínas es la zeolita, alrededor de un 90% con respecto a la inicial. Además que el pH óptimo de adsorción es 4,7 y para la desorción la mayor masa desorbida es utilizando buffer carbonato 0,1 [𝑀�����] a pH 10,8. Con los resultados anteriores y utilizando la columna, se obtiene que la capacidad de la resina es de 2,1 [𝑔����� 𝑝�����𝑟�����𝑜�����𝑡�����𝑒�����í𝑛�����𝑎�����/𝑙����� 𝑟�����𝑒�����𝑠�����𝑖�����𝑛�����𝑎�����]. Para procesar los 25 [𝑚�����3] de mosto utilizando una columna de 0,1 [𝑚�����] de alto es necesario tener un equipo de 9,4 [𝑚�����] de diámetro, o bien, 22 columnas con 2 [𝑚�����] de diámetro, esta última es acorde a equipos de dimensiones industriales . Otra alternativa es cambiar la altura a 0,5 [𝑚�����], pero la nueva capacidad debe determinarse experimentalmente. En cuanto a la segunda alternativa de recuperación, se tiene que es más compleja y se recupera menor cantidad de proteína. Para la operación, se sugiere primero lavar la zeolita utilizando agua destilada y ambientarla con buffer acetato pH 4,7, luego alimentar el mosto a la columna a pH 4,7, posteriormente realizar un lavado con buffer acetato 0,1 [𝑀�����] pH 4,7, para luego realizar la desorción de las proteínas utilizando buffer carbonato 0,1 [𝑀�����] pH 10,8 y finalmente su regeneración con NaOH y agua destilada. Para evaluar los productos finales, se tiene que el mosto fue modificado solo en características como turbidez y color, pero bajo en concentración de azucares. Mientras que el concentrado obtenido recupera el 30% de las proteínas inicial según el método de Kjeldahl y cerca del 100% con el método de Bradford. Dado esto resultados se considera que es proceso propuesto es aceptable, proponiendo que se continúe trabajando con el objetivo de maximizar el rendimiento. Además, para evaluar su eficiencia y si se puede ser utilizado para la alimentación de salmones se sugiere realizar un proximal de aminoácidos, y compararlos con perfiles conocidos. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por la empresa Maltexco S. A.