Seminario para optar al grado de Ingeniero Comercial, Mención Economía / La Renta del Cobre ha sido y sigue siendo muy controversial. En este trabajo se analiza intertemporal y cuantitativamente si las principales mineras de Chile -desde 1990- se han apropiado de Renta. Los resultados apuntan a que, aunque no todas, la mayoría sí lo ha hecho. Las consecuencias de lo anterior son pérdidas de equidad, potenciales pérdidas de eficiencia, y la pérdida de unos US$40,72 mil millones en recaudación altamente neutral. Éstos constituyen un verdadero regalo que ha hecho el país; recursos que el Estado ha dejado de percibir en beneficio de privados. Establecer un marco institucional para la minería que corrija esta situación para futuras concesiones, así como hacerse cargo del inadecuado marco institucional de las actuales, se presentan como las principales necesidades para que Chile pueda gozar plenamente de su potencial minero / Copper Rents has been and continues to be a controversial issue. In this paper, appropriations of Rents by major mining companies in Chile since the 1990´s are analyzed both inter-temporarily and quantitatively. Results indicate that, although not all of them, most in fact have appropriated Rents. The consequences of this are losses of equality, potential losses of efficiency, and the loss of about US$40,72 billion in highly neutral tax collection. This truly constitutes a gift that this nation has made; resources that the State has forgone for private gain. To establish an institutional framework for mining that emends this situation for future concessions, as well as dealing with the inadequate institutional framework of the current ones, remain the central challenges in order for Chile to enjoy plentifully its mining potential

Ingeniero Civil de Minas / El siguiente informe presenta el diseño minero conceptual necesario para la explotación de yacimientos de cobre con la premisa fundamental de aplicar el diseño en áreas sensibles ambientalmente con el objeto de minimizar los impactos ambientales/sociales. La proposición cuenta con una fase de explotación subterránea y una superficial. Se contempla la obtención de soluciones enriquecidas producto de la lixiviación tanto en la etapa subterránea (lixiviación in situ) como en la superficial (lixiviación de pilas). El diseño de la proposición básica del informe está referido a los procesos en su etapa subterránea, pues la parte superficial se efectúa de manera convencional. Dicho esto, para la fase subterránea se presentan tres alternativas de diseño cuya principal diferencia radica en la forma de inyectar las soluciones de riego necesarias para llevar a cabo la lixiviación in situ. Principalmente, a partir de criterios económicos, se seleccionó una alternativa la cual se desarrolló con mayor profundidad en los capítulos posteriores. Para esto, se adaptaron los principios más relevantes de ciertas tecnologías mineras disponibles, adecuándolas para fundirlas en el diseño final de la proposición. Entre las tecnologías que se usaron están: excavación de caserones mediante el método sublevel stoping, tronadura tipo cráter, perforación del material tronado para instalar sondajes encamisados que permitan la circulación de soluciones de riego necesarias para la lixiviación de una porción del mineral in situ presente dentro del caserón, usando como referencia los resultados experimentales de biolixiviación de sulfuros de cobre. La parte restante del mineral debe ser llevada a la superficie y ser lixiviado en pilas. Para analizar la factibilidad económica de la alternativa elegida, se simuló su aplicación a un modelo de bloques el cual contenía una zona de sulfuros de baja ley realizando una evaluación económica a nivel de perfil. Se analizó la construcción de caserones de 64 y 144 metros de altura, considerando distintas estrategias de producción. La evaluación se realizó con un precio del cobre a largo plazo de 2,5 [US$/lb] y una tasa de descuento de 8,5% anual. Los mejores resultados se encontraron para caserones de 64 m. Estrategia 12 caserones 18 caserones Producción [TPA] 22.000 40.000 VAN con planta [MUS$] 1358 1917 VAN sin planta [NUS$] 1603 2286 Vida útil [años] 51 34

Ingeniero Civil Químico / El presente trabajo consiste en la elaboración de diseño y planificación de la operación de lixiviación para una planta de in situ mining (ISM) basada en la explotación por caserones. La lixiviación in situ mediante caserones consiste en la preparación de una unidad subterránea mediante tronadura para aumentar la permeabilidad y así poder inyectar un flujo de solución lixiviante para extraer el mineral objetivo del yacimiento. Estas soluciones son captadas en las galerías en la base del caserón y el cobre es recuperado en la planta de SX-EW. Se define una metodología para caracterizar las cinéticas de lixiviación de cobre y de consumo de ácido del mineral. La cinética de lixiviación de cobre permite extrapolar los resultados a cualquier diámetro de partícula deseado y la cinética de consumo de ácido del mineral permite extrapolar el consumo para cualquier concentración de ácido mayor a 5 [g/L]. Se desarrolla un modelo matemático que permite simular la velocidad de lixiviación de cobre y del consumo de ácido a través del tiempo para la explotación de caserones. La mejor recuperación global de cobre corresponde a un 62% y se obtiene simulando un diámetro de partícula de 8 pulgadas con una concentración de ácido de 10 [g/L]. Se plantea una planificación de operación para lixiviación in situ de caserones en función de su tiempo de producción y los resultados obtenidos por el modelo. La operación óptima se obtiene al lixiviar caserones con un desfase de tiempo de 3.187,5 horas debido a su estabilidad en las concentraciones de salida de cobre y de ácido, además de poseer un menor tiempo total de operación.

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 %.

El objetivo general de este trabajo de título es determinar la distribución espacial de los carbonatos en el depósito de cobre Frankenstein así como los efectos de la mineralogía de ganga durante la lixiviación de pilas. Respecto a la distribución de carbonatos, se realizó un modelo geológico de carbonatos en plantas y secciones, a partir de los análisis químicos de CO3 provenientes de la muestras de sondajes. En base a este modelo se pudo observar que la distribución de carbonatos no está directamente relacionada con la mineralización de cobre, pero al igual que ella, está controlada por las estructuras NW, NNW descritas en el área del depósito. En relación a la estimación de carbonatos se definieron 4 casos de estudio para realizar distintos modelos de bloque, 3 kriging y un inverso a la distancia. Los resultados más satisfactorios, en relación a los compósitos utilizados, se obtuvieron precisamente a partir de este último caso y del kriging que consideraba como espacio de estimación el modelo geológico de carbonatos sin diferenciar poblaciones de carbonato (Alto, Medio y Bajo), casos 4 y 1 respectivamente. Para tener un estándar con el que se pudieran comparar los resultados de las distintas estimaciones, se realizó una quinta estimación, por inverso a la distancia, en la cual se incluyeron los análisis químicos de CO3 de las muestras provenientes de la campaña de sondaje realizada a mediados del año 2007, muestras que no fueron incluidas ni en el modelo geológico de carbonatos ni en los 4 casos de estimación antes mencionados. Aquí también los resultados más válidos son los obtenidos a partir de los casos 1 y 4. Con estos antecedentes, y considerando que: (1) los resultados obtenidos a partir de estos dos casos de estimación son muy similares, (2) los carbonatos no son el elemento económico del depósito, (3) estimar a través de un kriging requiere previamente realizar un modelo geológico que involucra recursos humanos y económicos, (4) con las muestras del año 2007 se cuenta con un universo de muestra lo suficientemente denso para obtener un estimación por inverso a la distancia válida, se puede concluir que, para estimar los carbonatos, el método más apropiado para aplicar en este depósito es el del inverso a la distancia. Finalmente, en cuanto a los efectos de la mineralogía de ganga en los procesos de lixiviación, estudios anteriores indican que existe una muy buena correlación entre el contenido de carbonatos y el consumo de ácido, correlación que sin embargo presenta algún grado de dispersión para los valores bajos. A través del estudio mineralógico de 12 muestras de rechazos de columnas se pretendía determinar las especies mineralógicas que generaban esta dispersión, es decir la diferencia entre el consumo de ácido medido o real y el consumo de ácido teórico o estimado a partir del contenido de CO3. Sin embargo no se llegó a ningún resultado satisfactorio que permitiera determinar algún tipo de relación entre estas variables. Posiblemente sea necesario realizar un estudio más profundo con un mayor universo de muestras, recuento mineralógico y determinación de especies con difracción de rayos X, para poder determinar alguna relación entre dispersión y mineralogía de ganga, o simplemente conformarse con la buena correlación existente entre consumo de ácido y contenido de carbonatos.

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.

Ingeniero Civil de Minas / La minería en Chile es uno de los principales rubros exportadores de materias primas, siendo el pilar fundamental de las divisas de que el país dispone, imponiéndose como uno de los principales productores de Cobre y Molibdeno del mundo. La importancia estratégica de productos derivados del Molibdeno con fines tecnológicos ha motivado la realización del siguiente trabajo cuyo objetivo es estudiar los efectos en la morfología de depósitos obtenidos por electrodeposición de óxidos de Molibdeno asociados a la aplicación de corriente pulsante y ultrasonido a escala de laboratorio, utilizando un electrodo de ITO (Indium Tin Oxide) en presencia de compuestos de Renio en solución, mediante análisis de SEM, EDS y ensayos UV/Visible. La investigación fue dividida en tres etapas. La primera orientada a identificar la influencia de la corriente pulsante y ultrasonido en soluciones de Molibdeno y Molibdeno/Renio, desarrollando 8 pruebas experimentales. Los resultados sugieren que el ultrasonido aumenta el grado de adherencia de los óxidos sobre el sustrato e intensifican el control por transferencia de masa, reflejado en el aumento de la eficiencia de corriente. El uso de corriente pulsante aumenta sustancialmente la continuidad superficial de la muestra, disminuyendo la amplitud y frecuencia de microfracturas; además, aumenta el grado de transparencia a costa del aumento en el Consumo Específico de Energía (CEE) de hasta 4 veces en relación a corriente continua. En el caso del tipo de electrolito utilizado, los depósitos en presencia de Renio tienen menor regularidad superficial debido a orificios y protuberancias en las capas depositadas. La segunda parte corresponde a un estudio electroquímico que permitió corroborar el efecto electrocatalítico del Renio en la evolución de Hidrógeno, discutido en la literatura. Esto se manifiesta en un aumento en la pendiente de la evolución del Hidrógeno en la región catódica cuya influencia sería responsable de los defectos superficiales de las muestras anteriores. La tercera etapa corresponde a 2 pruebas, en las cuales se aumenta y disminuye en 50% la densidad de corriente catódica en relación a la muestra base de la primera serie, manteniendo el ultrasonido en solución con Molibdeno y Renio, bajo corriente pulsante. La disminución de la corriente aumenta el grado de continuidad de la muestra asociado a una menor diferencia absoluta en relación al pulso anódico, refinando aún más los granos depositados. Ante un aumento de la corriente catódica no es posible identificar defectos superficiales debido al mayor espesor de la capa depositada pero sí se observa desprendimientos seccionales de capas, sugiriendo oclusión de la solución o gases; como también un aumento importante del contenido de óxidos de Renio de hasta 10 veces los casos anteriores, sugiriendo un desplazamiento del potencial de electrodo hacia la curva de evolución de hidrógeno. Finalmente, se tiene que es posible depositar óxidos de Molibdeno y Renio sobre ITO, los cuales sometidos a corriente pulsante mejoran la continuidad de la muestra, obteniéndose propiedades más cercanas al sustrato (como en el caso de la transmisividad). El ultrasonido mejora la adherencia de las muestras debido a que favorece la deposición de los óxidos lo que se refleja en aumentos de eficiencia de corriente catódica. En el caso de soluciones con presencia de Renio, el rango de corriente y potencial aplicado genera que reacciones paralelas (como la evolución de Hidrógeno) ocurran y afecten la calidad de las muestras, disminuyendo la regularidad superficial.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo principal del presente Trabajo de Título es proponer y evaluar un procedimiento de cálculo para el análisis dinámico en sistemas de cañerías de transporte de pulpa de cobre, que permita establecer criterios de diseños alternativos al análisis estático equivalente y que sea aceptado por las normas existentes referidas al tema. Debido a la naturaleza dinámica del diseño sísmico y considerando que un sismo es una excitación aleatoria de frecuencias y diferentes niveles de aceleración, sus efectos pueden ser expresados adecuadamente por un espectro de respuesta. Este, muestra que las fuerzas experimentadas por la cañería durante un sismo no sólo son función de su magnitud, sino además de las formas de vibración natural del sistema en análisis. Se realizó una caracterización del movimiento de un sismo de un lugar geográfico de interés y se representó en forma de espectro de respuesta para el análisis, como dicta la norma. Se establecieron las ecuaciones fundamentales que caracteriza el fenómeno, se procedió con el análisis modal clásico, obteniendo la máxima respuesta de cada modo de vibración. Estas respuestas modales fueron combinadas para obtener la respuesta sísmica total sobre el sistema. Finalmente se comparó los resultados obtenidos mediante este procedimiento con los valores que resultan del modelo simplificado de cargas estáticas que representan al sismo, obteniendo una disminución significativa en algunos valores sobre las restricciones y en los niveles de esfuerzo interno del sistema, según la norma B31.11. El resultado final es la obtención de un criterio de diseño alternativo y mejorado del análisis estático equivalente, que incrementa la comprensión del fenómeno, permitiendo la reducción del nivel de cargas de diseño sobre la estructura de soporte y reducción del factor de seguridad aplicable al diseño del sistema.

El objetivo general de la presente memoria es diseñar un método de identificación del estilo de liderazgo predominante en las empresas mineras del cobre con operaciones en Chile, enmarcado dentro de una investigación a realizar sobre su influencia en las rentabilidades de éstas. El paradigma de liderazgo utilizado es el planteado por los autores B. Bass y B. Avolio “Modelo de Liderazgo de Rango Completo”, que plantea que el liderazgo transformacional sumado al transaccional genera utilidades por sobre el promedio (Efecto Aumento), validado con estudios realizados en distintas industrias y países alrededor del mundo. Es el modelo más estudiado y aplicado no sólo por sus autores, sino por distintos investigadores y el que abarca la mayor cantidad de estilos de liderazgo. Para este fin, se eligieron 11 yacimientos de la gran minería, utilizando como variables críticas la producción (mayor a 150.000 TM de cobre fino anual) y producto explotado (cobre), siendo estos Andina, Candelaria, Chuquicamata, Collahuasi, El Abra, El Teniente, Escondida, Los Bronces, Los Pelambres, Mantos Blancos y Radomiro Tomic. Para todos, se presenta una propuesta de medición de estilo de liderazgo adecuada a la industria minera. Con el objeto de probar el diseño de la medición se realiza un plan piloto, en el cual se plantea la medición de todos los integrantes de los 3 niveles más altos de la organización, Gerente General (Nivel 0), Gerentes de Área (Nivel 1) y Superintendentes (Nivel 2). Se aplicó el “Multifactor Leadership Questionnaire” (MLQ) en formato papel, con el posterior análisis de resultados generando feedbacks para los involucrados. Se utiliza la escala de Likert, con valores del 0 al 4 y el estilo de liderazgo transformacional fue calificado con 2.85 (a veces utilizado), el transaccional con 2.57 (a veces utilizado) y el pasivo/evasivo con 1.47 (rara vez utilizado). A pesar de estos resultados, el yacimiento no presenta rentabilidades mayores al promedio, lo que puede ser explicado con que el liderazgo transaccional está presente en menor medida que el transformacional, alterando el efecto de aumento. Para avanzar se necesita tener el concepto de jefe tradicional claro, como primera medida. A partir de esto se llega al diseño final con las características más adecuadas para su aplicación en la industria minera del cobre chilena: la muestra seleccionada para los 11 yacimientos es de entre 341 y 1881 personas que deben contestar el MLQ Forma Líder (líderes) y Forma Clasificador (seguidores), recolectando 27 variables independientes y 6 dependientes. El formato de aplicación recomendado es el electrónico vía e-mail. Con los MLQ se generan Feedbacks, informes en el cual se explicita cual es el estilo predominante en cada líder y el grupo en general. También se realizan recomendaciones acerca de cómo los líderes podrían mejorar generando más efectividad, satisfacción y esfuerzo extra en el grupo que lideran. Por último se plantea, utilizando SPSS, realizar el análisis de resultados descriptivo e inferencial en los cuales se analizan y representan los datos que generan modelos e inferencias asociados a los fenómenos en cuestión. Por último, cabe destacar la relevancia del estudio debido a la importancia de la industria minera del cobre para el país y la amenaza que ciertos factores representan para ésta, tales como la variabilidad del precio de venta del mercado de los commodities, la comunidad emplazada alrededor de los yacimientos, el impacto ambiental, el extenso y limitado periodo de explotación, el aumento de los costos y la disminución de las ventajas comparativas. Se hace indispensable que las empresas mineras tengan como prioridad la gestión, dentro de la cual uno de los factores más relevantes es el liderazgo, calidad y compromiso de los equipos de trabajo en su organización, siendo factores que marcaría la diferencia en que lleguen a ser de clase mundial.