DGCYT y CICYT (Proyectos AMB96-0799 y QUI97-2051-CE)

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Una serie de sólidos Mn-Ce-O de diferente composición ha sido preparada por coprecipitación en NaOH e KOH con el objetivo de analizar el efecto del metal alcalino, luego los sólidos fueron lavados, secados y calcinados. Algunos de los que se obtuvieron a partir de NaOH fueron impregnados con una sal de Cu2+ previamente a la calcinación. De esta manera se obtuvieron tres series de catalizadores denominadas: Mn-Ce (Na), Mn-Ce (K) y Mn-Ce (Na) Cu, entre paréntesis se hace referencia al agente coprecipitante y a la derecha de este se indica el elemento que ha sido impregnado. La caracterización de los mismos se llevó a cabo por varias técnicas: DRX, FTIR, XPS, SEM, BET, TPR y adsorción de Fenol en fase acuosa. El estudio de actividad catalítica se realizó mediante la oxidación de Fenol en medio acuoso, en un reactor de vidrio operando en modo batch a la temperatura de ebullición normal del Agua. La conversión se cuantificó mediante HPLC y espectroscopia UV-VIS y los catalizadores se analizaron después de la reacción por espectroscopía DRIFT, con la finalidad de estudiar las especies adsorbidas sobre los catalizadores y proponer un posible mecanismo de adsorción-oxidación de Fenol sobre los sólidos preparados. Finalmente, mediante el estudio DRIFTS y aplicando la teoría DFT se ha propuesto un mecanismo de adsorción-oxidación de Fenol sobre los catalizadores Mn-Ce-O.

Geóloga / El depósito IOCG de Barreal Seco se ubica en la zona sur del Desierto de Atacama en el distrito minero de Altamira. Este yacimiento se encuentra en operación por la Compañía Minera Las Cenizas, la cual explota oxidados de cobre dispuestos en los primeros 90 metros de profundidad del yacimiento. Los minerales de cobre presentes en esta zona oxidada, corresponden principalmente a atacamita, paratacamita y clinoatacamita, siendo estas últimas dos, un polimorfo de la atacamita (Cu2Cl(OH)3). El objetivo principal de este estudio es caracterizar los eventos que dan origen a las asociaciones paragenéticas observadas en la zona oxidada del depósito de Barreal Seco, identificando la naturaleza y condiciones físico-químicas de los fluidos supérgenos asociados a cada etapa, con la finalidad de establecer un modelo de la evolución supérgena del yacimiento. A través del estudio petrográfico de un sondaje subvertical de 100 metros dispuesto en la zona de oxidados de cobre del depósito de Barreal Seco se propone la ocurrencia de dos eventos de enriquecimiento supérgeno: el primer evento, desarrollado entre los ~33 a los ~9 Ma bajo un régimen semiárido, está asociado a fluidos meteóricos lixiviantes de pH ácido a neutro que poseen un flujo descendente; el segundo evento, registrado en un periodo más reciente bajo un clima hiperárido, está asociado a fluidos mineralizadores de pH neutro con altas concentraciones de cloruro (con respecto a aguas meteóricas), que poseen un flujo ascendente con participación de aguas profundas relacionadas al basamento marino del Jurásico Superior. Adicionalmente, se analizan las signaturas de isótopos estables de cloro (δCl37) obtenidos en atacamita (y polimorfos de ésta) de un tramo superficial (<50 m) y de un tramo profundo (>50 m) del sondaje estudiado. El primer tramo presenta una tendencia de disminución progresiva en los valores de δCl37 hacia valores más negativos en función de la profundidad, tendencia interpretada como el resultado del fraccionamiento isotópico por difusión iónica, que sería responsable del enriquecimiento de Cl35 a mayores profundidades. El segundo tramo, asociado espacialmente a fluidos más profundos, posee valores de δCl37 similares a la signatura de sedimentos marinos del Jurásico Superior que afloran en la Región de Antofagasta, permitiendo caracterizar una naturaleza de origen sedimentario marino para los fluidos del segundo evento de enriquecimiento supérgeno, causantes de la abundante ocurrencia de atacamita (y polimorfos de ésta). Este estudio aporta nuevos antecedentes consistentes con un modelo de evolución supérgena caracterizado por una etapa meteórica prolongada desarrollada en un clima semiárido, seguida por una etapa tardía caracterizada por el ascenso de fluidos profundos y salinos bajo un régimen climático hiperárido. Este modelo concuerda con otros estudios sobre la ocurrencia de atacamita en depósitos ubicados en el núcleo central del Desierto de Atacama. / Este trabajo ha sido financiado por el Núcleo Milenio “Trazadores de Metales en Zonas de Subducción” NC130065

Aplica la genómica comparativa para hallar las principales diferencias entre un nuevo genoma nativo de At. ferrivorans y At. ferrooxidans, con el fin de descubrir los genes de tolerancia al frío. Para cumplir el objetivo, una cepa de Acidithiobacillus ferrivorans PQ33 se aisló de Cerro de Pasco (4261 msnm) y se cultivó en medio base 9K con sulfuro de cobre 0,5% (w/v) hasta llegar a una densidad de 5x108 células/ml a una temperatura de 5°C. La cinética de crecimiento se analizó en hierro ferroso y en sulfuro cobre a través de recuento en cámara de Petroff-Housser y la cuantificación de cobre (II) liberado se determinó mediante absorción atómica. Por otro lado, se secuenció el genoma de la cepa nativa de At. ferrivorans PQ33 con HiSeq Illumina. Los reads fueron ensamblados con SPAdes y los contigs fueron alineados y extendidos con el genoma de referencia At. ferrivorans SS3 usando los software ABACAS e IMAGEN. La revisión de la calidad final y la anotación del genoma se realizaron con Quast y Prokka respectivamente. La identificación de islas genómicas fue verificada con IslandViewer por la presencia de genes de movilidad y desvío de GC. La cepa se identificó a través de secuenciación de RNA ribosomal 16S y se determinó el 100% de similitud con secuencias de At. ferrivorans SS3 y ACH ya reportadas. Se observó un tiempo de duplicación de 66,6 ± 5,1 h en hierro ferroso a pH 1.6. Por otra parte, después de 30 días de evaluación, la cepa de At. ferrivorans PQ33 mostró un tiempo de duplicación de 63,6 ± 3,9 h en sulfuro de cobre y se cuantificó 1780 ± 32 mg/l de cobre liberado (II). En cuanto al genoma, este presentó 3298172 pb en 101 contigs y 56,5% de GC. La anotación del genoma evidenció 3347 genes que codifican proteínas, 47 de ARNt y 3 ARNr. En contraste con las cepas 23270 y 53993 de At. ferrooxidans, el genoma de At. ferrivorans PQ33 mostró 2 Islas Genómicas (IGs), donde una de ellas mostró proteínas con dominio pilT, y un gen de rusticianina. Por otro lado, la proteína Rus de la IG mostró mayor flexibilidad que la de los operones rus. Adicionalmente, a diferencia del cepas SS3 y CF27 de At. ferrivorans, PQ33 mostró un gen que codifica un sistema ATPasa de salida de protones que ofrecería resistencia adicional al pH ácido. En conclusión, At. ferrivorans PQ33 oxida sulfuro de cobre a baja temperatura y oxida hierro ferroso a pH de 1.6. Además, At. ferrivorans PQ33 mostró plasticidad genómica al presentar dos IGs, donde una contiene un gen adicional rus que elucida posible mejora en el fitness evolutivo psicrotolerante de At. ferrivorans. Estos resultados tienen un significado importante para el desarrollo de la biolixiviación a gran altura, como en los andes peruanos. / Tesis

Determina el perfil característico de los componentes mayoritarios y minoritarios como triglicéridos, ésteres metílicos de ácidos grasos, tocoferoles, esteroles, hidrocarburos; así como de otros parámetros físico-químicos (densidad, viscosidad, índice de acidez y peróxido, entre otros), análisis sensorial y estabilidad oxidativa; del aceite de sacha inchi de la especie Plukenetia huayllabambana, que comprueben la calidad y autenticidad de los aceites etiquetados y comercializados como aceites de sacha inchi virgen y extra virgen. Determina el perfil organoléptico del aceite de sacha inchi de la especie P. huayllabambana y los marcadores de calidad y genuinidad de aceites comerciales de sacha inchi. / Tesis

La lixiviación ácida es el proceso más utilizado para la recuperación de cobre desde minerales oxidados. La rentabilidad de esta operación va a estar determinada por el consumo de ácido sulfúrico y el grado de extracción de cobre. Se sabe que un aumento en la concentración de ácido en las soluciones lixiviantes impulsa una mayor recuperación de cobre, pero también se produce un elevado consumo de ácido por especies reactivas de la ganga, lo que repercute negativamente en la economía del proceso. De estudios anteriores se sabe que con una adecuada selección del nivel de concentración de ácido es posible optimizar el consumo de ácido en el proceso. De esta forma, el objetivo principal de este trabajo de título es identificar y estudiar los mecanismos involucrados en las cinéticas del consumo de ácido y de disolución del cobre de un mineral al variar la concentración de ácido sulfúrico en la solución lixiviante. Se estudió el comportamiento de un mineral oxidado con una ley de 1,2% de cobre principalmente presente como cuprita (), con un diámetro de partícula entre 0,93 y 1,4 [cm]. Se realizaron pruebas experimentales de lixiviación ácida en columnas diferenciales inundadas con circulación de la solución inducida mediante un agitador. Se analizó el efecto de la concentración de ácido sobre la velocidad de lixiviación utilizando las siguientes concentraciones: 2, 3, 5, 10, 15 y 20 [g/l]. Luego, para la interpretación de los datos experimentales se ajustó el modelo del núcleo sin reaccionar, con el fin de identificar los mecanismos involucrados en los procesos de lixiviación. Como resultado principal de este estudio se estableció que la velocidad de consumo de ácido y de disolución de cobre aumentó a medida que la concentración de ácido crecía en el rango 2 - 20 [g/l]. Se comprobó que la cinética de estos dos procesos está controlada por la difusión de protones () en el interior de las partículas en el todo el rango de acidez estudiado. El valor del tiempo de reacción completa (), está dado por la expresión: [h] = 52.549 ⁄ ([] [g⁄l]), para el caso de la cinética de consumo de ácido y por la expresión: [h] = 19.503 ⁄ ([] [g⁄l]), para el caso de la cinética de lixiviación de cobre. En base a estudios anteriores de lixiviación de minerales oxidados de cobre se esperaba que la velocidad de lixiviación de cobre no aumentara con la concentración de ácido a concentraciones sobre los 5 [g/l]. Por lo tanto, el comportamiento observado con este mineral indica que en la lixiviación de la cuprita interviene también el ión férrico como agente lixiviante, ion producido por la lixiviación de hematita () y limonita ()) presentes en la ganga de este mineral. Este mecanismo impide que en este caso se pueda controlar el consumo de ácido durante la lixiviación de este mineral sin afectar la disolución de cobre. Se logró estudiar detalladamente las cinéticas de consumo de ácido y disolución de cobre, y se determinó el mecanismo que controla estos procesos, encontrándose los parámetros claves que caracterizan al mineral. Un estudio cinético como el que se realizó en este trabajo brinda información relevante sobre el comportamiento de un mineral bajo condiciones controladas, que puede ser aplicada en el diseño de las soluciones en los procesos se producción de cobre mediante la vía hidrometalúrgica, aumentando la lixiviación de cobre y disminuyendo el consumo de ácido sulfúrico, es decir, mejorando la economía de todo el proceso.