Geólogo / El presente trabajo muestra el resultado del estudio realizado sobre la distribución del molibdeno y renio en el depósito Los Sulfatos, ubicado en el distrito Río Blanco-Los Bronces, región Metropolitana de Chile. Aquí se busca establecer la abundancia y distribución del renio en base a su relación con la molibdenita, para lo que se realizó un estudio utilizando dos tipos de muestras: rocas y pulpas, ambas obtenidas a partir de los sondajes disponibles. Con las muestras de roca se caracterizó la ocurrencia de la molibdenita, su química mediante ICP-MS, ICP-AES e INAA, el politipo de este mineral con XRD y las edades de la mineralización de molibdeno con geocronología Re-Os en dicho mineral. Las muestras de pulpa se usaron para revisar la distribución del renio en el depósito, determinando las concentraciones mediante ICP-MS, con el objetivo de encontrar controles litológicos o de alteración. Además, con estos datos, se generó un modelo tridimensional de la distribución de renio. De los resultados obtenidos se concluye que los sectores que presentan mayor concentración de renio son aquellos que pertenecen a litologías tipo pórfido y andesitas, y a las alteraciones sericita y potásica (biotita). Esto es consecuente con estudios anteriores y muestra que las molibdenitas aumentan su contenido de Re en la medida que la temperatura de formación sea menor, es decir, pasando de alteraciones de mayor a menor temperatura, este mineral tiende a aumentar su contenido de Re. Las principales ocurrencias de la mineralización de molibdeno son: molibdenita diseminada, vetillas de molibdenita y vetillas Qz-Anh-Mo-Cpy. Las edades obtenidas corresponden a ~7,1 Ma en vetilla de molibdenita, ~6,7 Ma y ~6,4 Ma en vetillas de Qz-Anh-Mo-Cpy, lo que muestra un periodo de actividad hidrotermal y de mineralización de al menos 1,2 millones de años, manifestándose tanto en pórfidos como en brechas magmáticas e hidrotermales. El control del politipo sobre la abundancia de Re en las molibdenitas no es claro, ya que todas corresponden al politipo 2H y las concentraciones de Re son variadas. A partir del modelo de distribución de renio, el que está basado en 231 muestras, se infiere que la mayor cantidad de Re se encuentra en el sector de Los Sulfatos acompañando al Mo, especialmente focalizado en el Pórfido Intermineral Tardío. Este modelo preliminar es una primera aproximación, la cual debe ser trabajada contando con información geometalúrgica y un mayor número de muestras, para así definir zonas de interés económico y confirmar las tendencias observadas. Finalmente, es importante destacar que Los Sulfatos presenta concentraciones de Re importantes donde las rocas tienen un promedio de 0,5 ppm de Re y las molibdenitas presentan valores sobre los 100 ppm de Re.

Geóloga / El yacimiento Mina Ministro Hales (MMH) es un depósito tipo pórfido cuprífero con mineralización de Cu y Mo. En la porción superior desarrolló un sistema de alta sulfidización con la formación de brechas hidrotermales vetiformes con mineralización de Cu, Ag e impurezas de As. Este es un sistema en el cual está preservado el techo de alteración fílica a argílica avanzada que continúa en profundidad a un ambiente de núcleo potásico con superposición clorita-sericita. Este yacimiento está ubicado al norte de la ciudad de Calama en la II Región de Antofagasta, bajo una cubierta de gravas aluviales miocenas. Se encuentra en el lado occidental de la Falla Oeste que forma parte del Sistema de Falla Domeyko. MMH pertenece a la División Ministro Hales (DMH) de Codelco Norte. La mineralización principal y de mayor valor económico se encuentra en la parte central de MMH. El plan de explotación actual comprende la extracción de mineral de la porción superior de MMH Central mediante rajo abierto. Este trabajo se enfoca en la parte inferior de MMH Central, para un posterior plan de extracción más profundo, dejando fuera de este estudio el sistema de alta sulfidización y brechización comprendido en la porción superior. La determinación de la ocurrencia y distribución espacial de molibdenita, esfalerita y galena se realizo mediante análisis mineralógico calcográfico y de leyes de molibdeno, zinc y plomo. Para el estudio de distribución de leyes se incluyen análisis estadísticos y un modelamiento espacial para cada elemento en secciones de control. La integración de los estudios mineralógicos y distribución y modelo de leyes indica que la mineralización de Zn y Pb fue introducida en las etapas tempranas de evolución del yacimiento, depositándose esfalerita y galena en y muy cerca del núcleo potásico, esto bordeando externamente la mineralización de molibdenita. Esto es contrario a lo que ocurre en otros yacimientos, donde la mineralización de Zn y Pb tiende a depositarse en zonas más periféricas y alejadas del núcleo potásico. En la evolución temprana del yacimiento existen evidencias de eventos de alteración y mineralización asociados con varios pulsos, esto de acuerdo a dataciones en molibdenita. Según el estudio mineralógico realizado se lograron distinguir al menos dos eventos, uno sobreimpuesto al otro, bajo distintos ambientes de sulfidización. Estos pulsos se asociaron a la intrusión de distintos pórfidos que han sido mapeados y descritos previamente en el yacimiento. La determinación de diferentes eventos de mineralización de Mo, con asociaciones de ganga distintos, tiene dos potenciales implicancias, uno genético y otro geometalúrgico. En una perspectiva genética y de exploraciones, se sugiere el sistema pudiera representar un nivel telescopeado, con potencial para exploraciones en profundidad. En una perspectiva geometalúrgica se sugieren dos tipos de mineralización de molibdenita distintos, con asociaciones minerales de ganga diferentes. Esto puede tener implicancias en la recuperación de molibdeno en planta. Estas hipótesis requieren estudios de mayor detalle para su evaluación.

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Ingeniero Civil Mecánico / La fabricación de piezas de molibdeno por el método tradicional de fundición es difícil y costosa debido a su alto punto de fusión (2563 ºC), por lo que una alternativa es la sinterización en fase sólida, donde se necesitan temperaturas del orden de 1600 a 2000ºC. Sin embargo, es posible disminuir aún más la temperatura requerida para tal proceso si este último se realiza en presencia de una fase líquida, lo que permite trabajar a temperaturas cercanas a 1000ºC. Una de las etapas más importantes en la densificación del último proceso mencionado, es la disolución en el líquido de los elementos que constituyen las partículas más pequeñas y su reprecipitación sobre las partículas más grandes. Para el éxito de esta etapa, se requiere que el sólido sea soluble en la fase líquida, por lo que se utiliza el proceso de molienda mecánica para generar una solución sólida metaestable. El objetivo del presente Trabajo de Título es estudiar el efecto de usar polvos prealeados de Mo-Cu mezclados con Mo elemental, en vez de polvos elementales o polvos prealeados de Mo-Cu, sobre el proceso de sinterización del Mo con presencia de una fase líquida de Cu. Para obtener las soluciones sólidas metaestables se realizan una serie de moliendas húmedas, de 30 h de mezclas de polvos elementales de Mo con distintas cantidades de Cu (10,20, 30%v y 50%p). Los polvos Mo50%pCu derivados de la molienda son estudiados para 10, 20, 30 h del proceso y posteriormente son mezclados con polvos de Mo hasta alcanzar distintos contenidos de Cu (10, 20 y 30%v). Paralelamente se mezclan (sin moler) polvos elementales de Mo con distintos contenidos de Cu (10, 20 y 30%v). Los polvos se compactan a una presión de 450 MPa y posteriormente se sinterizan, en atmósferas neutra y reductora, a 1150ºC por 1 h. Las probetas sinterizadas son caracterizadas por su densidad, dureza y microestructura. Tanto para los polvos aleados como para los simplemente mezclados, al aumentar la cantidad de cobre en las muestras, incrementa ligeramente la densidad en verde, sin embargo para los formados por mezcla de polvos aleados y polvos elementales de Mo la densidad no varía notoriamente. Los resultados posteriores a la etapa de sinterización muestran que para todas las muestras, el aumento de la cantidad de cobre y condiciones reductoras influyen positivamente en la densificación, donde los compactos fabricados por únicamente polvos aleados y sinterizados en una atmosfera de Ar+10%H2 obtienen la mayor densidad, dureza y densificación.

Ingeniero Civil Químico / El presente trabajo se desarrolló en la Superintendencia Planta de Molibdeno de Los Pelambres de Antofagasta Minerals S. A., y tiene por objetivo realizar una evaluación del uso de sulfhidrato de sodio (NaSH) en la etapa Rougher de la flotación selectiva de molibdeno, planteando y desarrollando alternativas que permitan una reducción en el consumo de este reactivo. Para ello se realizó un estudio del proceso de la Planta de Molibdeno que permitió determinar los rangos de operación en los cuales se trabaja. Para complementar este ítem se llevó a cabo un análisis por microscopía para justificar los minerales de molibdeno que no son flotados en la etapa Rougher, y así también reconocer las causas de la presencia de sulfuros de cobre en los concentrados. En este aspecto, se observó que las pérdidas de molibdenita corresponden a pequeños minerales asociados a gangas (8%), mientras que los sulfuros de cobre en los concentrados son atribuibles principalmente a flotación por arrastre en el proceso debido al reducido tamaño de partícula (<53 [µm]). Para evaluar cómo influyen ciertos factores en el consumo de NaSH, se desarrollaron pruebas de flotación en laboratorio. Estas pruebas consistieron básicamente en modificar el contenido de oxígeno del gas flotante. Los resultados determinaron que ante una elevada presencia de oxígeno, se debe agregar una alta dosis de NaSH para mantener los rangos de operación; en algunos casos se observó que el consumo se duplicaba. En el laboratorio de Biohidrometalurgia se determinó la presencia de iones en la pulpa alimentada, los cuales son capaces de precipitar y aumentar el consumo del depresante. Mediante test de flotación se analizaron distintas alternativas que permitieran disminuir el consumo de NaSH, ya sea recirculando relaves y/o aguas dentro de la planta. Estas pruebas permitieron disminuir en cierta medida el consumo de depresante aprovechando los bajos potenciales que estas corrientes poseen. A medida que el ORP de los relaves y/o aguas sean menores, se considera que el ahorro de reactivo será mayor. De todas maneras, con información obtenida en la Planta de Molibdeno se concluyó que una adecuada dosificación previa a la flotación Rougher evita consumos altos de reactivo. Si la dosificación es insuficiente, intentar compensar esta falta induce a un sobreconsumo de NaSH, pues gran parte se debe adicionar en los cajones de traspaso de la operación. Finalmente, se realizó un análisis del uso de aguas de proceso en el acondicionamiento de la pulpa para conocer el impacto sobre la flotación al emplear aguas con reactivos residuales correspondientes a otros procesos de la planta. Los resultados ante este nuevo escenario planteado, indican que un cambio parcial y/o total de las aguas de flotación no afectan la recuperación y selectividad del proceso; de hecho se ven beneficiadas. Los consumos de NaSH asociados a este nuevo caso tampoco presentaron mayores alteraciones.

Fueron preparadas muestras de ß-Mo2C por métodos térmicos a partir de sales de Mo y fuentes de carbón vegetal, y también una muestra con una baja carga de platino (<0.1%p/p). Ambos tipos de muestras fueron caracterizadas por sortometría de N2 a 77K, reacción a temperatura programadas (TPRx), difracción de rayos X y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS). La desorción de hidrógeno molecular fue detectada para ambos catalizadores donde previamente se había adsorbido etanol, indicando que estos sistemas serían activos para la producción de H2 a partir de este alcohol. Para ambos catalizadores se observó que la producción de H2 aumenta apreciablemente a partir de los 530K y que a temperaturas más elevadas el catalizador de carburo de molibdeno dopado con platino sigue siendo activo, mientras que el ß-Mo2C libre de metal noble presenta una notable desactivación. Se comprobó que la presencia de platino introduce importantes variaciones en el estado de oxidación del molibdeno tanto antes como luego de la descomposición del etanol. En forma complementaria, se efectuó un detallado estudio teórico basado en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) y fueron encontrados los sitios más favorables para la adsorción de etanol en los diferentes de modelos de catalizadores. Se concluyó a partir de los cálculos, que se produce una transferencia de densidad electrónica desde la superficie del catalizador al etanol adsorbido. Las variaciones en los valores de frecuencias calculadas están de acuerdo con la modificación de la geometría del sistema. En concordancia con los resultados experimentales se encontró que la disociación de etanol en etoxi es energéticamente favorable y fueron modelados posibles caminos para la disociación en la especie etoxi. Se destaca que los valores calculados para las energías de activación correspondientes a la disociación de etanol resultan en excelente acuerdo con los valores experimentales de TPRx. / A combined theoretical-experimental study was carried out, in order to characterize the different phenomena engaged in the adsorption and reactivity of ethanol in catalyst surfaces based on molybdenum carbide. Samples of ß-Mo2C catalyst and of ß-Mo2C with a low platinum loading (<0.1%) were prepared and characterized by N2 sorptometry at 77 K, temperature programmed reaction of H2, X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Desorption of molecular hydrogen was detected for both catalysts following a pre adsorption of ethanol, showing that these systems would be active for producing H2 from this alcohol. For both catalystsit was observed that H2 production increases appreciably from 530K, and at even higher temperatures the molybdenum carbide with a load loading of Pt is still active. On the other hand pure ß-Mo2C becomes inactive. It was found that the doping of molybdenum carbide with platinum introduces important variations in the oxidation state of molybdenum both before and after the decomposition of ethanol. Complementary, a theoretical study based on the Density Functional Theory (DFT) was carried out, finding the most favourable sites for ethanol adsorption on the different catalysts. A transfer of electron density from the surface to adsorbed ethanol was concluded from calculations. The variations in the calculated frequency values are in accordance with the modification of the geometry of the system. In agreement with the experimental results, it was found that the dissociation of ethanol to etoxy is energetically favourable and plausible reaction pathways for dissociation to ethoxy species were modelled. It is important to note that calculated activation energy barriers corresponding to ethanol dissociation result in excellent agreement with the experimental values of TPRx.

El prospecto Puquio está ubicado en el sur del Perú, en la Cordillera Occidental de los Andes, en el departamento de Huancavelica entre las cotas 2,600 y 3,300 m.s.n.m. Puquio es un sistema porfirítico de Cu-Mo diseminado, donde la mineralización está asociada a intrusivos granodioriticos emplazados en el segmento Arequipa del Batolito de la Costa. Los trabajos de prospección y exploración en Puquio se iniciaron en 1982. Desde ese año hasta a fines del 2005, Centromin Perú – U.S.G.S., Cyprus Antacori Corporation y Teck Cominco Perú S.A. han realizado diferentes evaluaciones geológicas, totalizando 1,027 muestras geoquímicas de roca y 3,137 m de perforación tipo circulación reversa (RCD), con la finalidad de determinar su potencial económico. Los resultados indican que parte del prospecto Puquio es un sistema altamente erosionado, donde no existe un blanket bien desarrollado y donde la zona primaria es de baja ley, aunque queda aún por explorar en profundidad parte del Pórfido Temprano (zona suroeste y sureste). Los resultados de los sondajes retornaron similares valores geoquímicos detectados en el muestreo de superficie previo a la campaña de perforación.

This thesis describes the synthesis, characterization and properties of a novel family of cuboidal homo- and heterobimetallic molybdenum chalcogenide clusters. The synthetic strategy employed to prepare these novel cluster species is based on the chemical functionalization of the trimetallic Mo3Q4 (Q = S, Se) core by varying the nature of the outer ligands or by incorporating a second transition metal fragment to obtain cubane-type heterobimetallic clusters. Both strategies are directed towards the isolation of functional molecular complexes with potential applications in catalysis, molecular electronic or as building blocks of higher nuclearity materials. In this regard, the immobilization of tailor functionalized molecular clusters into mesoporous silica is also presented. Three different approaches have been undertaken towards the functionalization of Mo3Q4 (Q = S, Se) cluster complexes. The first one is based on the substitutional reactivity of the Mo-halide functional groups. The second one consists on the incorporation of a second transition metal to access cubane-type heterobimetallic Mo3M’Q4 (M’ = Fe, Cu; Q = S) compounds. Finally, the third one is based on the coordination of diphosphane ligands of different nature.

El prospecto Puquio está ubicado en el sur del Perú, en la Cordillera Occidental de los Andes, en el departamento de Huancavelica entre las cotas 2,600 y 3,300 m.s.n.m. Puquio es un sistema porfirítico de Cu-Mo diseminado, donde la mineralización está asociada a intrusivos granodioriticos emplazados en el segmento Arequipa del Batolito de la Costa. Los trabajos de prospección y exploración en Puquio se iniciaron en 1982. Desde ese año hasta a fines del 2005, Centromin Perú – U.S.G.S., Cyprus Antacori Corporation y Teck Cominco Perú S.A. han realizado diferentes evaluaciones geológicas, totalizando 1,027 muestras geoquímicas de roca y 3,137 m de perforación tipo circulación reversa (RCD), con la finalidad de determinar su potencial económico. Los resultados indican que parte del prospecto Puquio es un sistema altamente erosionado, donde no existe un blanket bien desarrollado y donde la zona primaria es de baja ley, aunque queda aún por explorar en profundidad parte del Pórfido Temprano (zona suroeste y sureste). Los resultados de los sondajes retornaron similares valores geoquímicos detectados en el muestreo de superficie previo a la campaña de perforación.