Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo. Mención: Manejo de Suelos y Aguas

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Busca recuperar el oro de minerales sulfurados de baja ley provenientes de la provincia de Casma, mediante procesos metalúrgicos, combinados, de gravimetría-centrifugación, flotación y cianuración. Utiliza una muestra representativa de un mineral sulfurado de baja ley proveniente de la provincia de Casma del departamento de Ancash. La ley de cabeza es de 0.62 g/TM. La caracterización indica la presencia de las especies mineralógicas: Electrum, Esfalerita, Ilmenita, Pirita, Hematita, Goethita y gangas. Además en la muestra se encuentra partículas entrelazadas referidas al oro, las cuales son: Electrum-Goethita, Electrum-Gangas, Electrum-Goethita-Gangas. En base a estos resultados se realiza cuatro pruebas metalúrgicas de preconcentración gravimétrica-centrifugación en el concentrador Falcon. Según los resultados de la investigación, el proceso metalúrgico adecuado para la recuperación de oro de minerales sulfurados de baja ley en la provincia de Casma, consiste en una preconcentración con el concentrador Falcon, luego de lo cual se realiza los procesos de flotación de los relaves de la preconcentración; finalmente se juntan y se remuelen los concentrados obtenidos en la preconcentracion y flotación, para realizar el proceso de cianuración. Con este proceso, se obtiene una recuperación total de 87.94% de oro y un consumo de cianuro de sodio de 1.65 Kg/TM. / Tesis

Geólogo / El objetivo del presente trabajo de título es aportar los antecedentes básicos sobre la concentración de plata en los sulfuros del yacimiento Mantos Blancos. Se espera entregar información aplicable a las áreas de geología, planificación de producción y geometalurgia, dada la importancia que representa la recuperación de plata como un subproducto del proceso cuprífero. La Cordillera de la Costa de la Región de Antofagasta, alberga varios depósitos de cobre Jurásicos, el mayor de ellos es Mantos Blancos que se ubica 45 km al Noreste de Antofagasta, inmediatamente al Este de la traza principal de la Zona de Falla de Atacama. Subordinada a la mineralización de cobre, han sido reportadas para este yacimiento, cantidades de 16 a 17 gr/ton Ag. Se recolectaron muestras de sulfuros de cobre en un perfil del rajo central y de testigos de sondajes de diamantina del mismo sector. Luego de su preparación mecánica, 25 muestras de calcopirita, 3 muestras de bornita, 5 muestras de covelina secundaria y 2 muestras de calcosina secundaria, fueron analizadas por plata por el método de digestión ácida y absorción atómica. Los contenidos de plata en calcopirita varían entre 2 y 336 ppm Ag (promedio de 24 ppm Ag); en bornita, entre 200 y 510 ppm Ag (promedio de 299 ppm Ag); en covelina, entre 199 y 1057 ppm de plata (promedio de 515 ppm Ag) y en calcosina, entre 172 y 812 ppm de plata (promedio de 492 ppm Ag). Además, se observó enriquecimiento supérgeno de plata y una tendencia positiva en los sulfuros tanto primarios como secundarios entre sus contenidos de plata y el aumento en cota. Estos resultados más otros análisis termodinámicos basados en datos de presión y temperatura reportados para el yacimiento, permitieron concluir que la plata se incorporó en la estructura cristalina de los sulfuros de cobre y que la depositación de la plata fue controlada por: a) La estructura de las fases cristalinas, ya sea calcopirita, bornita, covelina o calcosina, asociada al contenido de cobre de cada mineral. b) La temperatura, según las condiciones termodinámicas de los fluidos mineralizadores. c) La precipitación secuencial de los fluidos, según la cota o distancia a la fuente de los fluidos hidrotermales y según el carácter primario o secundario de los sulfuros. Se recomienda un estudio más completo en la misma línea con la incorporación al estudio de otros sulfuros como pirita y digenita, un método analítico de análisis puntual complementario al análisis químico y un mayor número de muestras analizadas que abarquen espacialmente todo el yacimiento a fin de modelar la distribución y la ocurrencia de plata en Mantos Blancos. Tal modelo permitiría entregar herramientas de decisión que favorezcan la recuperación de plata de la roca mineralizada, a modo de créditos de producción que permitan establecer costos más bajos y constantes para la Empresa Minera de Mantos Blancos.

El presente trabajo de investigación trata sobre la constitución de una empresa dedicado a producir y exportar joyas de plata Ley 950 y 925 con aplicaciones de piedras naturales con destino a Chile. El nombre de la empresa del proyecto es “JOYERIA BARI E.I.R.L.” que llevará el nombre de la marca JOLIBARI desde el inicio de las operaciones. Ambos se encuentran disponibles para el registro en las respectivas instituciones. / Trabajo de investigación

Ingeniero Civil de Minas / Encontrar un modelo que se ajuste a la distribución conjunta de varios elementos de interés, dependiendo del soporte en el que se estudie (compósito o bloque), es un problema que atañe a la evaluación de yacimientos polimetálicos. Por este motivo, el presente trabajo busca generalizar un modelo de cambio de soporte (a saber, el modelo Gaussiano discreto) al contexto multivariable, aplicándolo a la estimación global de los recursos recuperables sobre determinadas leyes de corte. Se cuenta con una base de datos referente a una veta polimetálica con cinco elementos de interés: plata, oro, plomo, zinc y cobre, siendo la variable de mayor interés la plata. Los datos de leyes son transformados a datos de potencia y acumulaciones, con la finalidad de trabajar con variables aditivas, pasando entonces de un estudio tridimensional a un estudio bidimensional en el plano de la veta. Para validar los resultados obtenidos por el modelo de cambio de soporte, se construye un modelo de referencia, utilizando una cosimulación seguida de un rebloqueo, el que entrega una distribución al mismo soporte que el modelo Gaussiano discreto (bloques de cinco metros de lado). El modelo de referencia es considerado como el escenario real y con ello se tiene un punto de comparación. Los resultados del modelo de cambio de soporte se estudian por medio de análisis de medias, varianzas, histogramas, nubes de correlación y curvas de selectividad (tonelaje-ley, tonelaje-ley equivalente y fino-tonelaje), obteniendo tonelajes, leyes medias y finos a diferentes leyes de corte del elemento principal (plata) o de una combinación de los diferentes elementos (plata equivalente). Se verifica que el cambio de soporte genera una simetrización de las distribuciones y una disminución de la dispersión, generando leyes medias más bajas, mayor tonelaje y una disminución en la cantidad de finos, indicativo de una pérdida de selectividad. Al considerar una ley de corte de plata equivalente de 1000 [g/t], el modelo indica que la cantidad total de roca a extraer es del orden de las 60.000 toneladas y que las leyes medias son de 2269 [g/t] para la plata, 0,25 [g/t] para el oro, 1,53% para el plomo, 2,18% para el zinc y 1,16% para el cobre. La explotación minera selecciona bloques de mineral, de tamaño definido para cada método de explotación, por lo que obtener una buena estimación de las distribuciones al soporte de los bloques de selección es trascendente para evaluar los recursos recuperables por sobre determinadas leyes de corte y el beneficio económico asociado. Puesto que las distribuciones concuerdan globalmente con el modelo de referencia, se recomienda el modelo Gaussiano discreto para ser utilizado en etapas preliminares o de prefactibilidad del proyecto minero, debiendo ser completado por estimaciones locales en etapas posteriores.

La muestra representativa del relave refractario utilizada proviene de la ciudad de Calpa, distrito de Atico, provincia de Caraveli del departamento de Arequipa, con una ley ensayada de 5.67 g/TM de oro. La caracterización de la muestra se realizó en el microscopio óptico polarizado, en la Escuela Profesional de Ingeniería Geológica de la UNMSM, los resultados de esta caracterización indicaron la presencia de las siguientes especies mineralógicas: covelita, pirolusita, psilomelano, esfalerita, ilmenita, pirita, hematita, goethita y gangas. En base a los resultados de la caracterización se realizaron pruebas metalúrgicas de flotación a una granulometría de 65.20% -200 malla con reactivos MIBC y Z11, obteniéndose una calidad del concentrado de 19.72 g/TM, con una recuperación de 78.20 % y 4.48 como radio de concentración de oro. Y plata obteniéndose una calidad de concentrado de 24.12 gr/TM; con una recuperación de 81.67%. Con el concentrado de la mejor prueba de flotación, se realizaron pruebas metalúrgicas de biolixiviacion, degradando 75.20% de fierro en solución para un tiempo de 15 días con un cultivo de cepas bacterianas 9K. El concentrado biolixiviado de la mejor prueba de flotación se remolió hasta una granulometría de 83.29% -200 malla para realizar pruebas metalúrgicas de cianuración en botella a diferentes tiempos, la prueba más representativa es a 36 hrs. de cianuración, recuperando 95.38% de oro y 97.56% de plata, con 4.15 Kg/TM de cianuro de sodio y 10.20 Kg/TM de Cal. El proceso metalúrgico adecuado de acuerdo a los resultados de la investigación, para la recuperación de oro en relaves refractarios en la ciudad de Calpa, fue una flotación a agotamiento del relave, seguido de la biolixiviacion del concentrado para liberar oro con cepas bacterianas 9k, y finalmente recuperar oro mediante el proceso de cianuración. / Tesis

Memoria para optar al título de Geógrafo / Diversos son los servicios ecosistémicos (SE) que se encuentran al margen del mercado, debido a su imposibilidad de ser considerados bienes transables y a su carácter de bien común, razón por la cual estos no son correctamente valorados por el análisis tradicional (oferta y demanda). La valoración de áreas naturales es una labor que no se limita a un análisis económico y a la cuantificación de los distintos SE, sino que además –al menos en el presente estudio- es un esfuerzo por ahondar en las prioridades de la población que es parte, en sus motivaciones y el propio valor que da, en relación al bienestar experimentado y vivido. Quebrada de la Plata, en Maipú, se caracteriza por poseer una gran biodiversidad –formando parte de un “hotspot” de biodiversidad- pero también recursos naturales apreciados por el mercado (minería), lo que ocasiono conflictos en torno al cuidado del lugar. Muchas son las aristas existentes en el presente estudio, aunque todas ellas van conducidas hacia un mismo objetivo, que es el contribuir en la conservación de Quebrada de la Plata, mediante una rearticulación en la relación de los diversos visitantes y entes involucrados al lugar, en un clima de respeto, educación, y empatía, teniendo a la conservación como la punta de flecha de las presentes y futuras acciones en la Quebrada. Sumándose además, la implementación del método de la disposición a pagar como una alternativa a aplicar al mediano plazo –posterior a la restauración del lugar, ya que actualmente no existen las condiciones para propiciar visitas de mayor peso al Santuario- que potencie al lugar como destino turístico de manera segura y controlada, y no como actualmente ocurre, en donde gran parte de las visitas al lugar ocurren de manera informal. / Various are the Ecosystemic Services (ES) found outside of the Economic Market, due to their impossibility to be considered sellable goods and to their character of common goods, reason for what these are not correctly valued by traditional analysis (offer and demand). The valuation of natural areas is a labor that is not limited to an economic analysis and to the quantification of the different ES, but moreover -at least in the present study- is an effort to go further in the priorities of the population from what it is part, in its motivations and the own given value, in relation to the experienced and lived wellness. Quebrada de la Plata, in Maipú (Chile), is characterized for possessing a great biodiversity –being part of a biodiversity hotspot- but also it possesses natural resources appreciated for the Economic Market (mining), what caused conflicts related to the care of the place. Many are the existing edges in the present study, although all they are driven to a same objective, to contribute to the conservation of Quebrada de la Plata, through a rearticulation in relation to the diverse visitors and entities involved to this place, in a climate of respect, education and empathy, with the conservation be the main objective of the present and future actions in Quebrada de la Plata. Adding moreover the method of the disposition to pay as an alternative to use in mid-term – later to a restoration of the place, because currently there are not conditions to promote most valuable visits to the sanctuary- to boost this place how a tourist destination in a sure and controlled way, and not how it currently happens, where the most of the visits to the place happen in an informal way. / Diversos são os serviços ecossistêmicos (SE) que estão fora do mercado, devido a sua impossibilidade de serem considerados como bens comercializáveis e seu caráter de bem comum, razão pela qual o valor disso não é equitativo em relação aos valores de mercado. A avaliação de áreas naturais é uma tarefa que não se limita a uma análise econômica e à quantificação dos diferentes SE, mas também - pelo menos no presente estudo - é um esforço para aprofundar as prioridades da população que faz parte, em suas motivações e no valor que dá, em relação ao bem-estar vivido. Quebrada de la Plata, no município de Maipú, caracteriza-se por sua grande biodiversidade -fazendo parte de um "hotspot" de biodiversidade- mas também de recursos naturais apreciados pelo mercado (mineração), que causou conflitos em torno dos cuidados do lugar. Muitas são as arestas existentes neste estudo, embora todas sejam voltadas para o mesmo objetivo, que é contribuir para a conservação da Quebrada de la Plata, através de uma rearticulação na relação dos diversos visitantes e entidades envolvidas no local, num clima de respeito, educação e empatia, com a conservação como ponta de lança das ações presentes e futuras na Quebrada. Adicionando, além disso, o método de disposição a pagar como alternativa a aplicar a médio prazo -Posterior ao restauro do lugar, visto que presentemente não existem condições para propiciar visitas de maior peso ao Santuário- que realce o lugar como destino turístico de forma segura e controlado, e não como acontece atualmente, onde grande parte das visitas ao site ocorre informalmente.

[ES] En esta Tesis Doctoral se ha estudiado el desarrollo de nuevos materiales basados en metales nobles y seminobles para su aplicación como catalizadores para su uso en tratamiento de aguas contaminadas y como aditivos con propiedades biocidas para la conservación de frutas y para recubrimiento de superficies. En primer lugar, se pretende disminuir la concentración de bromatos en agua, que son contaminantes tóxicos y cancerígenos, mediante el uso de catalizadores que permitan su hidrogenación catalítica, transformándolos en sustancias inocuas como los correspondientes bromuros. Para ello, se han empleado diferentes catalizadores de Pd soportados en alúmina y fibras de carbón activo. Las propiedades físicas, químicas y estructurales de los catalizadores han sido relacionadas con su actividad catalítica en la hidrogenación de aniones bromato. Se ha determinado que estos catalizadores son activos a temperatura ambiente y presión atmosférica, siendo el Pd(0) la especie catalíticamente activa. Un análisis exhaustivo de los resultados ha mostrado que las nanopartículas de Pd de mayor tamaño presentan una mayor actividad intrínseca, pues facilitan la disociación del H2 mediante la formación de las especies beta-PdH, que son las especies activas en la reducción catalítica de bromatos. Sin embargo, el aumento del tamaño de partícula de Pd conlleva una disminución en su dispersión metálica sobre el soporte, por lo que se debe encontrar un óptimo entre dispersión y tamaño de partícula de Pd para alcanzar la máxima actividad de los catalizadores. Ambos factores dependen del contenido en Pd, de la sal precursora utilizada y de la naturaleza del soporte, siendo el catalizador más activo por mol de Pd, el catalizador con 1% de Pd soportado sobre Al2O3 y preparado a partir de PdCl2. Por otro lado, se ha analizado la influencia de diversas variables de reacción en la actividad catalítica, comprobándose que la velocidad de reacción se encuentra directamente relacionada con la concentración de bromatos y la presión parcial de H2. En segundo lugar, se ha estudiado la capacidad biocida de distintos materiales frente a varias bacterias y hongos en ensayos in vivo e in vitro. Se ha determinado que los materiales más activos son las zeolitas intercambiadas con plata, comprobándose que el tipo de estructura zeolítica, la relación Si/Al y el contenido en plata son las variables más influyentes en la actividad biocida de los materiales. En este sentido, se ha demostrado que las zeolitas de poro grande, con supercavidades en su estructura y relación Si/Al cercana a dos son las más efectivas en todas las aplicaciones, aunque su actividad depende del tipo de organismo estudiado. Así, los mejores resultados se han obtenido con materiales basados en zeolita faujasita con plata de relación Si/Al=2,4, siendo muy efectivas con bajos contenidos en plata y pudiendo ser incorporadas a materiales poliméricos y recubrimientos comestibles, lo que permite su uso en la conservación de frutas y para dotar de propiedades biocidas a recubrimientos de superficies, tales como encimeras, material quirúrgico o embalajes. / [CAT] En aquesta tesi Doctoral s'ha estudiat el desenvolupament de nous materials basats en metals nobles i seminobles per a la seua aplicació com catalitzadors per l'ús en tractament d'aigües contaminades i com additius en propietats biocides per a la conservació de fruites i recobriment de superfícies. Primerament, es pretén disminuir la concentració de bromats a l'aigua, contaminants tòxics i cancerígens, mitjançant l'ús de catalitzadors que permeten la seua hidrogenació catalítica, transformant-los en substàncies innòcues com els corresponents bromurs. Per aconseguir-ho, s'han utilitzat diferents catalitzadors de Pd suportats en alúmina i fibres de carbó actiu. Les propietats físiques, químiques i estructurals dels catalitzadors han sigut relacionades amb la seua activitat catalítica en la hidrogenació d'anions bromats. S'ha determinat que aquests catalitzadors són actius a temperatura ambient i pressió atmosfèrica, sent el Pd(0) l'espècie catalíticament activa. L'anàlisi exhaustiu dels resultats ha mostrat que les nanopartícules de Pd de major grandària presenten una major activitat intrínseca, perquè faciliten la dissociació del H2 a través de la formació de les espècies beta-PdH, que són les espècies actives en la reducció catalítica de bromats. No obstant això, l'increment de la grandària de partícula de Pd comporta una disminució en la seua dispersió metàl·lica en el suport, pel que s'ha de trobar un òptim entre dispersió i grandària de partícula de Pd per arribar a la màxima activitat dels catalitzadors. Aquests dos factors depenen del contingut de Pd, de la sal precursora utilitzada i de la natura del suport, sent el catalitzador més actiu per mol de Pd, el de contingut 1% de Pd suportat en Al2O3 i preparat a partir de PdCl2. Per una altra banda, s'ha analitzat la influència de diferents variables de reacció en l'activitat catalítica, comprovant-se que la velocitat de reacció es troba directament relacionada en la concentració de bromats i en la pressió parcial de H2. En segon lloc, s'ha estudiat la capacitat biocida de diferents materials per tractar bacteris i fongs en assajos in vivo i in vitro. S'ha determinat que els materials més actius són les zeolites intercanviades amb argent, comprovant-se que el tipus d'estructura zeolítica, la relació Si/Al i el contingut d' argent són les variables més influents en l'activitat biocida dels materials. En aquest sentit, s'ha demostrat que les zeolites de porus gran, amb supercavitats en la seua estructura i relació Si/Al propera a dos són les més efectives en totes les aplicacions, encara que l'activitat depèn molt del tipus de l'organisme estudiat. D'aquesta manera, els millors resultats han sigut obtinguts amb materials basats en la zeolita faujasita en argent amb una relació Si/Al = 2,4, gaudint de bones efectivitats inclús en baixos continguts en argent. A més a més, aquestes zeolites han pogut ser incorporades en materials polimèrics i recobriments comestibles, que permeten el seu ús en la conservació de fruites i poden afegir propietats biocides a recobriments de superfícies, com ara bancades, material quirúrgic o embalatges. / [EN] In the present Doctoral Thesis the development of new materials based on noble and seminobles metals has been studied for its application as catalysts in water treatment and as additives with biocide properties for fruit preservation and coating of surfaces. Firstly, one of the principal aims is the decrease of the carcinogenic and toxic bromates in water using catalytic hydrogenation, obtaining harmless substances such as the corresponding bromides. To this end, different catalysts based on Pd supported in alumina and activated carbon fibers have been used. The physical, chemical and structural properties of these catalysts have been related to the catalytic activity in the hydrogenation of bromates anions. It has been determined that these catalysts are active at room temperature and atmospheric pressure, being the specie Pd(0) the catalytic active specie. A deep analysis of the results has demonstrated that big Pd nanoparticles present a better intrinsic activity, facilitating the dissociation of H2 through the formation of beta-PdH species, responsible of the catalytic reduction of bromates. However, the increase of the size of the Pd particles produces a decrease of the metallic dispersion over the support. Because of that, it is necessary to find an optimum between the dispersion and the Pd particle size in order to achieve the highest activity of the catalysts. Both factors depend on Pd content, on the Pd salt precursor and on the nature of the supports, being the most active catalyst per mol of Pd, the catalyst with 1wt. % of Pd supported in Al2O3 and prepared using PdCl2. On the other hand, the influence of different variables of the reaction have been studied, checking that the reaction velocity is directly related to the bromates concentration and the parcial pressure of H2. Furthermore, the biocide capacity of different materials has been studied against diverse bacteria and fungi using both in vitro and in vivo test. The results determine that the most active materials are the Ag-exchanged zeolites, showing that the type of zeolitic structure, the Si/Al ratio and the silver content are the most significant parameters in the biocide activity of the materials. In that sense, the zeolites with large porous and large supercavities in their structures and with Si/Al ratio close to 2 are the most effective in all the studied applications, although the activity depends widely in the type of organisms treated. Thereby, the best results have been obtained with the materials based on the faujasite zeolite with a Si/Al ratio of 2.4 and doped with silver, being effective even with low contents of silver. Moreover, these Ag-zeolites have been incorporated in polymeric materials and covering materials, permitting their use for the fruit preservation and adding biocide properties to covering materials, such as packaging, worktops or surgical material. / Cerrillo Olmo, JL. (2019). DESARROLLO DE NUEVOS MATERIALES BASADOS EN METALES NOBLES Y SEMINOBLES PARA CATALISIS MEDIOAMBIENTAL Y APLICACIONES BIOCIDAS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/124056 / TESIS

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