Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva / En el procesamiento de minerales, las rocas son reducidas de tamaño en presencia de agua. Esta interacción afecta directamente las condiciones fisicoquímicas del proceso. El proceso de flotación depende de estas variables fisicoquímicas, así como de la composición misma de la roca. Comprender cómo interactúan estas variables es fundamental para entender la recuperación de especies de interés económico en la etapa de flotación. El presente trabajo tiene como objetivo analizar el efecto de la ganga asociada a especies de interés y su impacto en etapas de molienda y flotación. Para ello, se cuantificó la disolución de elementos desde diferentes minerales de alimentación hacia la pulpa producida en la etapa de molienda, se identificaron los elementos presentes en la superficie de las partículas procesadas en esta etapa, se verificó el efecto de la disolución/precipitación de elementos sobre diferentes variables fisicoquímicas en la etapa de molienda, y se relacionó el efecto de disolución/precipitación de elementos provenientes de la ganga en la recuperación de especies de interés a través del proceso de flotación. Diferentes unidades geo metalúrgicas fueron analizadas, respecto a tres elementos en particular: magnesio, aluminio y calcio. La cuantificación de la disolución de estos elementos desde estas unidades hacia la solución fue medida a través de ICP - OES y complexometría. El magnesio fue cuantificado con concentraciones entre 200 a 300 mg/L, el aluminio en concentraciones de 0,2 a 1,5 mg/L y el calcio en concentraciones entre 600 a 850 mg/L. La precipitación de estos elementos fue fundamentalmente, a través de hidróxidos (comprobado a través del método XPS), y no generó un cambio significativo en parámetros fisicoquímicos como el pH, el potencial de pulpa o el oxígeno disuelto. Es más, son estas variables fisicoquímicas las que controlaron las etapas de molienda y flotación, generando recuperaciones cercanas al 90% en ambas unidades geo metalúrgicas. Sin embargo, en este estudio también fue posible analizar el comportamiento de diferentes especies de interés, ante la presencia de estos elementos específicos. Por una parte se encontró que una especie como molibdenita es sensible al pH y a la presencia de iones como el Ca$^{2+}$, generándose en conjunto, variaciones entre 98 y 30% en su recuperación metalúrgica. Por otra parte, fue posible determinar que una especie como calcopirita es poco dependiente de estos iones o precipitados (no encontrándose concentraciones superficiales satisfactorias a través de SEM - EDS), pero mucho más sensible a cambios en parámetros fisicoquímicos como el potencial de pulpa, que produjo recuperaciones metalúrgicas entre 70 y 10%. A partir de esto, fue posible afirmar que dos unidades geo metalúrgicas se comportan de manera distinta en condiciones operacionales iguales, por lo que un estudio detallado de cada una es relevante y necesario para llevar a cabo un procesamiento de minerales en condiciones técnicas y económicas acordes con los desafíos que se plantean en la actualidad. / In mineral processing, rocks are reduced in size in the presence of water. This interaction affects directly the physicochemical condicions of process. The flotation process depends of these physi-cochemical variables, as well as the rock composition. To comprehend how these variables interact is essential to understand the recovery of species of economic interest in the flotation stage. This work aims to analyze the gangue effect associated to species of economic interest and its impact on grinding and minerals flotation stages. To achieve this objective, it was neccesary to quantify specific elements dissolved from gangue of mineral to the solution in grinding stage. Also, it was necessary to identify the elements on surface of the processed particles in this stage, it was verified the dissolution/precipitation effect of elements on phisicochemical variables in grinding stage, and it was associated the gangue effect on species dissolution/precipitation and its influence on the metallurgical recovery of species of economic interest through of flotation stage. Different geometallurgical units were analysed about three particular elements: magnesium, alumi-nium and calcium. The dissolution quantification of these elements from this units to the solution was measured through of ICP -OES and complexometry methods. The magnesium was quantified with concentrations between 200 to 300 mg/L, aluminium with concentrations between 0,2 and 1,5 mg/L and calcium with concentrations between 600 and 850 mg/L. The precipitation of these ele-ments was mainly, through of hydroxides (it was checked by XPS method), and it did not generate a significant change in physicochemical parameters as pH, the potential or the dissolved oxygen. In fact, these physicochemical variables controlled the grinding and flotation stages, generating re-coveries close to 90 % in both geometallurgical units. Nevertheless, in this study was also possible to analyse the behaviour of different species of eco-nomic interest, suede the presence of these specific elements. On the one hand it was found that a specie as molybdenite is sensitive to pH and the presence of ions as Ca2+, generating altogether, variations between 98 and 30 % in its metallurgical recovery. On other hand, it was possible to de-terminate that a specie as chalcopyrite is a little dependence of these ions or precipitates (it was ot found satisfactory surface concentrations through SEM -EDS method), but is much more sensitive to changes in physicochemical parameters as potential, which produced metallurgical recoveries between 70 and 10 %. Starting from this, was possible to afirm that two geometallurgical units behave differently in the same operational conditions, therefore a detailed study of each one is relevant and necessary to carry out a mineral processing in technical and economic conditions in line with the challenges which araise today.

Estudio que surge por interés de desarrollar un procedimiento metalúrgico que pueda servir para recuperar oro en minerales sulfurados con alto contenido de arsenopirita aplicando una tecnología medioambientalmente amigable. La muestra representativa del mineral sulfurado con alto contenido de arsénico, para el presente estudio de investigación, proviene de la provincia de Paucartambo del departamento de Pasco con una cabeza ensayada de 2,95 gr Au/TC y 7,69 % de arsénico. La caracterización de la muestra se realiza en el microscopio óptico polarizado en la UNMSM, los resultados de esta caracterización indican la presencia de las siguientes especies mineralógicas como: calcopirita, esfalerita, arsenopirita, pirita, goethita y gangas. Con el concentrado de la prueba más representativa de flotación obtenida, se realizan pruebas metalúrgicas de lixiviación alcalina con NaOH y Na2S, la prueba más representativa resulta una recuperación de arsénico de 13,74 %, para un tiempo de 12 horas de agitación. En vista de la alta cantidad de arsénico aun presente en la muestra del concentrado, se realizan pruebas metalúrgicas de biolixiviación bacteriana, para la oxidación del arsénico, obteniéndose una recuperación de arsénico de 92.86% para un tiempo de 20 días de biolixiviación. Disuelto la mayor cantidad de arsénico del concentrado con la biolixiviación, se realizan pruebas metalúrgicas de cianuración, alcanzándose una recuperación de 94,5 % de oro, para un tiempo de cianuración de 48 horas, con consumo de cianuro de sodio de 2,6 kg/TM y 9,3 kg/TM de cal. La recuperación total de oro en los procesos de flotación y cianuración fue de 92,28%. / Tesis

Ingeniero Civil Químico / La flotación es uno de los procesos comúnmente utilizados en la separación selectiva de minerales sulfurados de cobre de origen. Al respecto, la activación de pirita por iones Cu(II), Fe(II), Ca(II) y Pb(II), es uno de los fenómenos superficiales que interviene en la disminución del porcentaje de cobre en el concentrado. En consecuencia, caracterizar el fenómeno y conocer las variables que intervienen en él resulta contingente. El presente trabajo tiene por objetivo determinar el efecto de la especiación del agua sobre la activación de pirita en condiciones relacionadas con operaciones de flotación a escala industrial. Específicamente, se busca estudiar a nivel de laboratorio el mecanismo de activación y las condiciones que la desfavorecen, para luego aplicar lo aprendido a la evaluación de la activación de pirita en una planta de flotación industrial chilena. La metodología utilizada para caracterizar el fenómeno de activación, requirió el uso de la técnica de espectrometría fotoelectrónica de rayos X (XPS) y de un correcto protocolo de preparación de muestra que evita sobreoxidaciones de la misma. Junto con lo anterior, se llevó a cabo un estudio de potencial de circuito abierto de un electrodo de pirita en conjunto con estudios acerca de su hidrofobización. Los resultados del estudio arrojaron que la activación se produce debido a la reducción de los iones Cu(II) presentes en la solución a Cu(I), donde las condiciones que desfavorecen la activación están dadas por valores de pH ácido y la sobresaturación de Cu(OH)2. En efecto, la presencia de especies insolubles de Cu(OH)2 genera una disminución en la activación. La especiación del agua interviene en la precipitación de especies de otros iones como el Ca(II) que modifican la superficie de la pirita, desactivándola. Se constató una posible activación de pirita en el circuito de una planta de flotación chilena en etapas posteriores a la flotación Rougher, donde corrientes de origen ácido y básico al ser mezcladas, generan las condiciones promotoras para la activación de la pirita.

Arqueólogo

El presente trabajo fue desarrollado en las instalaciones del departamento de Metalurgia de la Universidad de Santiago de Chile entre los meses Septiembre 2000 a Febrero 2001. El mineral extraído de la Minera Candelaria (tamaño 4”) fue sometido a preparación mecánica para obtener muestras de 1000 gr. mediante ensayos sucesivos de chancado y zarandeo hasta obtener una granulometría 100 % - malla 10 Tyler. Se realizó la caracterización mineralógica para analizar el grado de asociación del mineral de cobre y otros minerales con la ganga, la mayor parte de calcopirita se encuentra asociada con la ganga cuarcífera y no se aprecia encapsulamiento alguno; aquello facilitará su completa liberación en las etapas posteriores de conminución. Se realizó curvas de moliendabilidad a través de pruebas sucesivas de molienda para controlar la granulometría del producto de la molienda a ser investigada en la flotación. Además de la granulometría, el pH de la pulpa, los colectores (SF-323, y Hostaflot LIB-C), el espumante MIBC y la velocidad de agitación son las variables de flotación a investigar. El principal objetivo del presente estudio es la obtención de la recuperación óptima de cobre en flotación a nivel de laboratorio; el cual fue llevado a cabo mediante el empleo de los diseños experimentales. El estudio fue realizado en 3 fases. En la primera fase, mediante diseños factoriales fraccionados 2K-1 (k = 6) se obtuvo la ecuación a escala natural de primer orden: Donde la recuperación de cobre (Yest) está en función de las dos variables más influyentes, como son el grado de molienda (% pasante a malla 100 Tyler), Z2 y la velocidad de agitación de la pulpa en rpm, Z6. Aquello fue el resultado de una evaluación de seis variables indicadas para la investigación. En la segunda fase se determinó las regiones óptimas mediante la técnica de pendiente del máximo ascendente. En esta fase se obtuvo 91.64 % como la recuperación máxima de cobre con una granulometría de 94.48 % - malla 100 Tyler (Z2) y 900 rpm de agitación (Z6). En la tercera fase se realizó la optimización final del proceso mediante un diseño rotable hexagonal. Dado que por debajo de 900 rpm de velocidad de agitación fue imposible la formación de espumas necesarias para la flotación, se tomó como centro del diseño final agitación de 925 rpm y granulometría de 92 % -malla 100 Tyler, puesto que según los resultados de la etapa anterior la máxima recuperación de cobre estaría alrededor de estos rangos. Realizado los análisis de esta fase se observó que la máxima recuperación de cobre fue 92.57 %, con granulometría de 94% - malla 100 Tyler (Z2), y agitación de 915 rpm (z6). Esta recuperación es significativamente mayor al de la planta concentradora que reporta 87 %.

Geólogo / Este trabajo presenta los resultados del estudio hidrogeológico e hidrogeoquímico de las aguas subterráneas de las cuencas Pampa Elvira y Pampa Mariposa, Región de Antofagasta, Chile. El objetivo es la aplicación y evaluación de la hidrogeoquímica como herramienta de exploración de cuerpos mineralizados de tipo pórfido cuprífero ocultos bajo cobertura post-mineral. La zona de estudio se ubica a 100 km al sur de la ciudad de Calama, sobre la cordillera de Domeyko, en una zona de aridez extrema. En este sector se encuentra el Sistema de Fallas de Domeyko, que corresponde al principal control de pórfidos cupríferos del Eoceno medio Oligoceno temprano, como Chuquicamata, La Escondida y Gaby. Las cuencas en el área de estudio se encuentran cubiertas en gran parte por gravas aluviales de edad miocena cuyo espesor varía entre 10 y más de 200 metros. Contenidos en estas gravas se reconocen acuíferos libres que fluyen de NE a SW, confluyendo en los puntos de descarga, que corresponden a los salares Elvira y los Morros. La información geoquímica analizada corresponde a muestras de aguas subterráneas tomadas en 25 pozos, entre 2013 y 2016, e incluye parámetros físico-químicos (pH y TDS) y concentraciones de cationes y aniones mayores, además de 13 elementos menores y trazas. Los resultados indican que el agua subterránea en la zona de estudio es preponderantemente salobre y de pH neutro a alcalino. Mediante la comparación con acuíferos similares del norte de Chile, se estima que las condiciones redox de los sistemas estudiados son oxidantes. Estas condiciones inciden en la especiación de elementos, precipitación mineral y procesos de adsorción, los cuales son los principales controles de la movilidad geoquímica. Los análisis geoquímicos de las aguas subterráneas indican en 5 pozos, altos contenidos los elementos As, Cu, Mo, Zn, y en algunos casos Pb, en comparación con las aguas superficiales regionales y las aguas subterráneas de los yacimientos de Spence e Inca de Oro. Estas altas concentraciones son consideradas anomalías geoquímicas (desde un punto de vista comparativo) que se generarían desde cuerpos mineralizados posiblemente de tipo pórfido cuprífero ocultos bajo coberturas que estarían siendo lixiviados por las aguas subterráneas. La posible ocurrencia de estos cuerpos mineralizados también es apoyada por los resultados del modelamiento hidrogeoquímico que indica saturación en minerales característicos de pórfidos cupríferos con alteración supergena (atacamita, brocantita, malaquita y tenorita). Por otro lado, estos pozos también presentan altos contenidos de Fe y sulfato, lo cual podría estar relacionado con procesos de oxidación de sulfuros. Los resultados indican que esta técnica es una herramienta útil a escala regional en la exploración minera de primer orden de pórfidos cupríferos bajo cobertura post-mineral. / 02/10/2020

La contaminación microbiana de combustibles drivados del petróleo está referida fundamentalmente a hongos y bacterias. Con el objeto de determinar la presencia de los mismos, en sistemas de distribución y almacenamiento de turbocombustibles de aviones a retropropulsión en empresas del país, se realizaron diferentes muestreos. Entre las especies con capacidad biodeteriorante del combustible, se aislaron e identificaron sistemáticamente a través de microscopía óptica, electrónica de barrido y pruebas bioquímicas los siguientes microorganismos: Serratia marsescens Pseudomonas sp., Hormoconis resinae (H. resinae), Trichosporon sp., Aspergillus ochraceus, Fusarium oxysporum y Penicillium brevicompactum. Se realizaron experiencias estudiándose la alteración del combustible frente a cada contaminante microbiano, que fue seguido por cromatografía en fase gaseosa. El ataque de estructuras de acero al carbono, de aleaciones de aluminio y aluminio fue estudiado por técnicas electroquímicas de polarización potenciostáticas, microscopía óptica metalográfica y microscopía electrónica de barrido (MEB). También fue estudiada la capacidad de los microorganismos de adherir a esas superficies metálicas, a través de MEB. Fueron tomadas medidas de peso seco del micelio por técnicas gravimétricas, se evaluó la capacidad de consumo de las fuentes nitrogenadas. Los resultados del presente trabajo, han demostrado que la sepa de Pseudomonas sp. ensayada, produjo disminuciones de los valores de potencial de picado (Ep), respecto del medio estéril. Por el contrario la Serratia marsescens reveló un efecto pasivante en todos los casos, con incrementos del potencial de picado respecto del medio estéril. Esta diferente acción bacteriana sobre la ruptura de la pasividad, parece estar estrechamente asociada, a la capacidad de acidificar el medio condicionando la acción de los compuestos de degradación hidrocarbonada, cuya actividad pasivante se manifiesta en valores cercanos a la neutralidad.

El presente trabajo fue desarrollado en las instalaciones del departamento de Metalurgia de la Universidad de Santiago de Chile entre los meses Septiembre 2000 a Febrero 2001. El mineral extraído de la Minera Candelaria (tamaño 4”) fue sometido a preparación mecánica para obtener muestras de 1000 gr. mediante ensayos sucesivos de chancado y zarandeo hasta obtener una granulometría 100 % - malla 10 Tyler. Se realizó la caracterización mineralógica para analizar el grado de asociación del mineral de cobre y otros minerales con la ganga, la mayor parte de calcopirita se encuentra asociada con la ganga cuarcífera y no se aprecia encapsulamiento alguno; aquello facilitará su completa liberación en las etapas posteriores de conminución. Se realizó curvas de moliendabilidad a través de pruebas sucesivas de molienda para controlar la granulometría del producto de la molienda a ser investigada en la flotación. Además de la granulometría, el pH de la pulpa, los colectores (SF-323, y Hostaflot LIB-C), el espumante MIBC y la velocidad de agitación son las variables de flotación a investigar. El principal objetivo del presente estudio es la obtención de la recuperación óptima de cobre en flotación a nivel de laboratorio; el cual fue llevado a cabo mediante el empleo de los diseños experimentales. El estudio fue realizado en 3 fases. En la primera fase, mediante diseños factoriales fraccionados 2K-1 (k = 6) se obtuvo la ecuación a escala natural de primer orden: Donde la recuperación de cobre (Yest) está en función de las dos variables más influyentes, como son el grado de molienda (% pasante a malla 100 Tyler), Z2 y la velocidad de agitación de la pulpa en rpm, Z6. Aquello fue el resultado de una evaluación de seis variables indicadas para la investigación. En la segunda fase se determinó las regiones óptimas mediante la técnica de pendiente del máximo ascendente. En esta fase se obtuvo 91.64 % como la recuperación máxima de cobre con una granulometría de 94.48 % - malla 100 Tyler (Z2) y 900 rpm de agitación (Z6). En la tercera fase se realizó la optimización final del proceso mediante un diseño rotable hexagonal. Dado que por debajo de 900 rpm de velocidad de agitación fue imposible la formación de espumas necesarias para la flotación, se tomó como centro del diseño final agitación de 925 rpm y granulometría de 92 % -malla 100 Tyler, puesto que según los resultados de la etapa anterior la máxima recuperación de cobre estaría alrededor de estos rangos. Realizado los análisis de esta fase se observó que la máxima recuperación de cobre fue 92.57 %, con granulometría de 94% - malla 100 Tyler (Z2), y agitación de 915 rpm (z6). Esta recuperación es significativamente mayor al de la planta concentradora que reporta 87 %.

Las rocas plutónicas estudiadas en este trabajo se enmarcan en el tramo argentino de la cordillera Fueguina, entre el lago Fagnano (por el Norte) y el canal Beagle (por el Sur). Las rocas se exponen desde el nivel del mar hasta las cumbres montañosas, entre los 900 m y 1100 msnm. Aquellos asomos por encima de los 600 msnm (por encima de la línea de bosques), muestran los mejores afloramientos, favorecidos por la erosión glacial que ha puesto al descubierto excelentes perfiles de roca fresca en las laderas de los circos. El análisis de mapas aeromagnetométricos de la provincia relevados durante fines de los 90’ ha permitido la identificación de nuevos afloramientos de rocas ígneas en la provincia de Tierra del Fuego. Con anterioridad a esta Tesis Doctoral sólo se conocían los cuerpos del cerro Jeu-Jepén (MJJ) y el de Estancia Túnel - península Ushuaia (HU), próximos a las ciudades de Tolhuin y Ushuaia, respectivamente. Durante el desarrollo de este trabajo fueron identificados una serie de diques y filones en el cerro Trapecio, sobre el canal Beagle; el Plutón Diorítico Moat (PDM), en la sierra de Lucio López; y el Intrusivo del Monte Kranck (IMK), en la sierra de Beauvoir. En contraposición a los escasos asomos en este tramo de la cordillera, al Sur del canal Beagle se expone el Batolito Patagónico Austral (BPA), caracterizado por numerosos plutones que abarcan un rango temporal desde los 141 Ma a los 34 Ma. El estudio detallado de los afloramientos argentinos ha conducido a una reinterpretación de la geología ígnea de Tierra del Fuego. Los plutones del sector argentino han sido considerados en trabajos previos como pertenecientes al BPA, sin embargo la nueva información disponible ha permitido separar estas rocas (o al menos parte de ellas) de aquel grupo y reagruparlas en dos suites magmáticas diferentes: El Magmatismo Potásico Fueguino (MPF) y la Suite calco-alcalina de la Península Ushuaia (SPU). La primera de estas suites (MPF) es la más importante volumétricamente. De todos modos, está conformada por plutones de escasa superficie (3-25 km 2 ): HU, PDM, IMK y MJJ. Su presencia es estimada, a su vez, en el subsuelo del Co. Trapecio. Pueden incluirse dentro de esta suite, además, a otros asomos descriptos en la literatura (Co. Rodríguez, al Norte del IMK, y otros de la región chilena: islas Navarino y Gordon, y península Barros Arana). Los plutones muestran un amplio rango composicional, desde piroxenitas y hornblenditas hasta sienitas y sienitas alcalifeldespáticas, pasando por gabros, dioritas, monzogabros, monzodioritas y monzonitas, incluyendo algunas variedades cuarzosas. Los términos más leucocráticos siempre se presentan a modo de venas o relleno de brechas, e incluyen también escasos monzogranitos y granitos alcalifeldespáticos. Algunos plutones presentan estructura zonada con estratificación y laminación ígnea. El rasgo más distintivo de la suite es su carácter potásico, definiendo una tendencia de alcalinidad media, afín con las series shoshoníticas-monzoníticas. Como tales, presenta además enriquecimiento en otros elementos incompatibles de elevado radio iónico (LILE), con alta relación LILE/HFSE y LREE/HREE. Los datos geoquímicos e isotópicos sostienen una evolución de los magmas por cristalización fraccionada más asimilación de encajante metapelítico, con acumulación en cámaras magmáticas sujetas a sucesivos pulsos de rellenado de magma desde reservorios más profundos. Estos magmas fueron generados en un ambiente de arco magmático. El MPF no sólo presenta mayores contenidos en LILE y relaciones de elementos como las indicadas arriba respecto al BPA (en roca total y algunas fases minerales), sino que esos valores se incrementan de Sur a Norte dentro de la misma suite, es decir, con la distancia a la trinchera. En el mismo sentido, se observa además una mayor relación de afloramientos de rocas diferenciadas respecto a menos diferenciadas. La edad de esta suite abarca desde los 115 Ma a los 93 Ma, un intervalo temporal mucho más acotado que el del BPA, sugiriendo que su génesis representa un evento petrotectónico particular en la evolución geodinámica de Tierra del Fuego, y que no pudo repetirse en el tiempo. La SPU está representada por afloramientos muy reducidos. La localidad tipo es la península Ushuaia, en donde se integra por escasas apófisis de melagabros cuarzosos, granodioritas y numerosos diques y filones de andesitas y dacitas. Otras manifestaciones de la suite calco-alcalina han sido observadas en el Co. Trapecio, también sobre el canal Beagle, en el PDM y en el IMK, siendo su abundancia progresivamente menor hacia el Norte de la provincia.

En la presente investigación se plantea el uso del polvo de ladrillo para ser usado como material de relleno o filler en una mezcla asfáltica reemplazando a la cal hidratada que es de uso convencional por las plantas de asfalto, siendo este polvo de ladrillo procedente de los residuos de construcción y demolición de la ciudad de Chiclayo y sus alrededores. De esta manera podemos lograr reducir la polución causada por estos residuos encontrándoles una utilidad. En la primera etapa de la investigación comparó los resultados obtenidos en un diseño de mezcla convencional, trabajando con el óptimo contenido de cemento asfaltico, y elaborando briquetas variando la relación de filler (cal – polvo de ladrillo) con porcentajes de 80% cal – 20% polvo de ladrillo, 60% cal – 40% polvo de ladrillo hasta llegar al 100% de ladrillo. / Tesis