Ingeniero Civil / Este estudio es una investigación experimental que examina el comportamiento de arenas de relave a altas presiones; en particular, el efecto de finos no plásticos en el comportamiento de arena de relaves sometidos a esfuerzos efectivos e isotrópicos, de hasta 50 kgf⁄〖cm〗^2 . Esta investigación explora cómo el contenido de finos influye en la rotura de partículas y compresibilidad ante altas presiones isotrópicas de confinamiento. La rotura de partículas es un tema de interés para el diseño de grandes tranques de relave. La gran producción minera y la baja ley de los yacimientos en Chile, requiere que se proyecten estructuras capaces de almacenar grandes volúmenes de desechos, las cuales alcanzan alturas de coronamiento sobre los 300 m, i.e., niveles de carga solicitante sobre los 5 MPa. Estos niveles de carga acentúan el proceso de deformación y pérdida de resistencia, producto de la rotura de partículas asociada. El programa experimental considera ensayos de consolidación isotrópica, en probetas de arena de relave con diferentes porcentajes de contenido de finos no plásticos para caracterizar su comportamiento. Las cargas aplicadas en estos ensayos son isotrópicas y van desde 1MPa a 5MPa. Los resultados experimentales sugieren que la presencia y cantidad de finos influyen aumentando la compresibilidad de las arenas de relave depositadas en estado suelto. Lo anterior se traduce en cambios significativos en el índice de vacíos al ser confinados. El efecto de los finos en la compresibilidad se pierde con el aumento de la densidad relativa de confección de las muestras, incluso rigidizando la muestra para los estados más densos de confección. Los resultados también sugieren que la arena de relave exhibe una leve rotura al ser consolidadas a altas presiones, sobre todo para densidades relativas altas, mostrando diferencias en el contenido de finos de hasta un 4% para la arena lavada (cf=1%). Esta diferencia disminuye al aumentar el contenido de finos no plásticos de la arena, indicando que los finos contribuyen en la distribución de los esfuerzos efectivos, disminuyendo el nivel de rotura.

Ingeniero Civil de Minas / El objetivo de este trabajo es evaluar metalúrgicamente y estudiar la dispersión de gas de los bancos rougher 100 y 200 del circuito de flotación colectiva presentes en la faena Minera Valle Central. Ambos bancos tienen idéntico número de celdas, están dispuestos en paralelo y tratan relaves antiguos provenientes del tranque Cauquenes. Para realizar la evaluación, se realizó una campaña de muestreo el día 5 de julio de 2017. Un análisis de ley de alimentación indicó que el banco 100 tiene mayores leyes de Cu y Mo que el banco 200 (0.35% y 0.035% versus 0.29% y 0.022%, respectivamente). Respecto a la recuperación metalúrgica de Cu y Mo, el banco 100 presenta los mayores valores en el circuito (63% y 67.5% versus 42.1% y 36.9% del banco 200). Sin embargo, la distribución granulométrica del mineral alimentado a ambos bancos tiene un P50 de 44 μm. La disminución de la recuperación de Cu y Mo en el banco 200 puede ser explicada en términos de la dispersión de gas: (i) el diámetro de Sauter de burbujas es aprox. un 50% mayor en el banco 200 logrando valores de 4.55 mm, (ii) el gas hold-up del banco 200 es 25% equivalente a un 150% mayor al del banco 100, (iii) la velocidad superficial de gas en el banco 200 es 2.86 cm/s equivalente al doble del observado en el banco 100. Lo anterior permite concluir que se está introduciendo demasiado flujo de aire en el banco 200. Probablemente podría ser necesario añadir más espumante Desacoplando la eficiencia de espuma y la eficiencia de la zona de colección mediante la técnica de Alexander (2003), en la celda 101 (banco 100) se observan eficiencias de zona de colección de 59.4% y 55.1% para minerales de cobre y molibdeno, respectivamente. Las eficiencia de espuma para minerales de molibdeno es 99.1% consistente con lo observado por Alexander (2003) mientras la eficiencia de espuma para minerales de cobre es menor (61.8%) lo que podría indicar posibles mejoras utilizando reactivos específicos en espuma. La tendencia observada es consistente con los valores obtenidos de eficiencia de espuma mediante la técnica de Seaman (2006). Estudios de recuperación nodal indica que un aumento de la recuperación en R1 y R2 aumenta la recuperación global en un 25% con respecto a variaciones de R3 y R4. Adicionalmente, estudios cinéticos indicaron la existencia de tres componentes de flotación. Analizando las alimentaciones y recuperaciones de cada banco por separado, el componente no flotable corresponde a alrededor del 50% del material en el banco 200 el cual disminuye a 30% en el banco 100. La predominancia de los componentes de flotación rápido y lento se observan en contraposición. El componente rápido tiene porcentajes de 45 y 22% para los bancos 100 y 200, respectivamente; mientras el componente lento tiene valores de 21 y 29% para los mismos bancos. / 18/01/2023

Memoria para optar al título de Geólogo / El depósito de relaves estudiado ha presentado dificultades operacionales para mantener el contenido de sólidos de diseño, correspondiente a un 65%, por lo que se ha solicitado una extensión del Plan de Adaptación Operacional (PAO). La inquietud se debe a la posible infiltración de flujos provenientes del depósito hacia el suelo subyacente, lo cual podría tener implicancias medioambientales. Esto, debido al mayor contenido de agua al disminuir el porcentaje de sólidos. Por lo anterior, se ha solicitado una evaluación de la actual infiltración de humedad, mediante estudios de terreno y la construcción de un modelo numérico. La campaña de terreno ha incluido geofísica, excavación de calicatas, perforación de sondajes sónicos, mediciones in-situ y toma de muestras para análisis de laboratorio. Una vez caracterizado el depósito de relaves y el suelo subyacente, se ha construido un modelo numérico 1D, el cual mediante una columna representativa busca reflejar la situación actual y validar las observaciones de terreno. Este tipo de modelo fue aplicable en este caso dada la relativa homogeneidad del medio, la ausencia de formación de lagunas de acumulación de agua y dado el objetivo de evaluar la infiltración vertical. El modelo numérico, luego de ser calibrado, constituiría además una herramienta de predicción, con el cual se podrán evaluar distintas estrategias operacionales y disminuir los impactos medioambientales del depósito.

El presente trabajo tiene por objetivo principal la evaluación técnica y económica a nivel de prefactibilidad de una planta productora de concentrados de hierro en la IV región. Para el desarrollo del presente proyecto se investigó las características del producto y las aplicaciones, la cual es principalmente la producción de acero, el cual indica el nivel de consumo que tiene el hierro. Luego se estudio el mercado del hierro a nivel mundial, para luego enfocarse a nivel nacional, se estudio la normativa ambiental aplicable al proyecto y se estudió el proceso para producir concentrados de hierro. Por ultimo se realizó una evaluación económica a nivel de prefactibilidad junto al análisis de sensibilidad de las variables que podrían afectar el proyecto. La información fue obtenida a partir de diversas fuentes bibliográficas, juicio de expertos e información entregada por la Sociedad Contractual Minera Tambillos (SCMT). Dado el estudio de mercado y a la cantidad de materia prima o material a procesar para extraer los concentrados de hierro, se decidió estudiar tres escenarios de producción: 17.000 ton/año, 34.000 ton/año y 50.000 ton/año de magnetita. La forma de extraer la magnetita del material será a través de una concentración magnética vía húmeda, dadas las características del material. Del estudio ambiental se concluyó que el proyecto debe someterse al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA), pero se debe analizar si es que se debe entregar una Declaración de Impacto Ambiental (DIA) o una Evaluación de Impacto Ambiental (EIA), siendo más sencillo un DIA. Con la evaluación económica se eligió el escenario de producir 50.000 ton/año de magnetita, cuya evaluación económica sin financiamiento, utilizando una tasa de descuento de un 15% y un horizonte de tiempo de 3,7 años, arrojo un VAN de $641.392.196 y una TIR de 139%. El proyecto financiado con préstamos bancario (60% de la inversión con el capital de trabajo) arrojó un VAN de $723.547.942 y una TIR de 303% con una tasa de descuento de 10,73%, resultando esta alternativa más atractiva. El monto de la inversión es de $173.021.008. De los resultados obtenidos se concluye que este proyecto es viable a nivel de prefactibilidad, por lo que se recomienda comenzar con el estudio de factibilidad.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Manejo de suelos y aguas / En Chile, se estima que existen cerca de 870 depósitos de relaves, de los cuales 746 están abandonados; la mayoría de ellos se encuentra entre la II y la VI Región del país. Debido al clima Mediterráneo semiárido de la zona centro-norte del país, las partículas finas de los relaves deshidratados quedan expuestas a agentes físicos, como el viento y la lluvia, los que pueden dispersarlas al entorno, contaminando cursos de agua y suelos aledaños. El cultivo de Tuna criolla (Opuntia ficus-indica (L.) Mill.) se presenta como una opción para fitoestabilizar depósitos de relaves post-operativos en zonas áridas y semiáridas, con el fin de utilizar la futura producción de biomasa en generación de energía limpia, entre otros usos productivos. En el presente estudio se evaluó el establecimiento de Tuna criolla sobre relaves mineros acondicionados con guano de cabra y ripios de lixiviación en distintas dosis. Los ensayos se mantuvieron durante 20 semanas bajo condiciones de laboratorio. Se determinaron características físicas y químicas de los sustratos y características químicas del agua de poro. Se evaluó el desarrollo de biomasa aérea y radical y la absorción de metales (Cu, Zn y Fe) en la parte aérea y radical de la especie en estudio.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / 11/04/2037

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Forestal

Ingeniero Civil Mecánico / Para lograr el transporte de relaves en la minería del cobre a través de la accidentada geografía del norte de Chile, en algunos casos se opta por utilizar una configuración de canaletas y cajones disipadores. El propósito de los cajones es amortiguar caídas bruscas de elevación y cambiar la dirección del flujo. Estos sistemas de transporte en canaletas y cajones disipadores han sido estudiados en las últimas décadas obteniendo una metodología de diseño medianamente probada, que es el resultado de la experiencia adquirida en proyectos desarrollados en Chile. Sin embargo, la mayoría de estos estudios y los datos obtenidos son de carácter privado y no son del todo generalizables, dependiendo cada caso de las condiciones de operación y las características del relave a transportar. Se cuenta con datos de un cajón que presentó fallas en el pasado debido al desgaste acelerado provocado por un mal diseño. El desgaste es un tema fundamental a la hora de diseñar estos sistemas, debido a las características abrasivas del relave. Se quiere estudiar más en profundidad la fluidodinámica detrás del funcionamiento de este tipo de cajones, y en este contexto, una metodología que viene siendo desarrollada con gran fuerza en el último tiempo es la simulación computacional, la cual será aplicada en este trabajo. El objetivo del presente trabajo de título es analizar, mediante la simulación fluidodinámica computacional, el flujo de relaves de minería en un cajón disipador de canaleta, y su relación con el desgaste en las paredes. Para esto, se utilizará el software comercial CFX 14.0, parte de la suite ANSYS. Se generará un modelo 3D del cajón a estudiar, se realizará un análisis de sensibilidad de mallado y se simulará para cuatro caudales de operación distintos. Se analizarán los datos obtenidos, poniendo énfasis en variables de interés como la trayectoria del chorro, el campo de velocidades del relave y los esfuerzos de corte y presiones, tanto en el fondo como en las paredes del cajón. Se espera encontrar condiciones propicias para la aparición de desgaste acelerado, como altas velocidades y concentración de esfuerzos de corte cerca de la zona de desgaste observada en la realidad. Además, se propondrán modificaciones al diseño de acuerdo a los resultados y se simulará para las mismas cuatro condiciones de caudal que el caso base. Finalmente, se concluirá respecto de la fluidodinámica detrás de la disipación del chorro dentro del cajón estudiado y su vinculación con el desgaste observado, y de la efectividad de las modificaciones propuestas para este caso.

Ingeniero Civil / Gran parte de la gran minería del cobre se ubica en el desierto o en zonas de escases de recursos hídricos, ya sea por falta de lluvias o sobreexplotación. El uso de agua para el proceso de extracción del cobre es de vital importancia. Actualmente, la falta de este recurso es un factor relevante en los niveles de explotación y costo de expansiones proyectadas en la gran minería de cobre y nuevas minas de oro. Por lo anterior, un número importante de proyectos está evaluando, o se encuentran operando con agua de mar en sus procesos productivos. Este cambio en el proceso, implica conocer el comportamiento a corto y largo de plazo de los relaves, tanto en sus propiedades de resistencia al corte como geo-hidráulicas, ya que la presencia de sales podría afectar el comportamiento geotécnico de estos materiales. En este trabajo de título se estudiará la consolidación de los relaves tratados con agua de mar, para determinar posibles cambios en su permeabilidad, compresibilidad y disipación de presiones de poro por efecto del contenido de sales del agua de mar. Con este fin se efectuaron ensayos de caracterización geotécnica de los relaves, ensayos de sedimentación, ensayos edométricos y ensayos de permeabilidad saturada en permeámetro de pared flexible. Los ensayos se realizaron en muestras de relave con 2 contenidos de finos, utilizando agua de mar como fluido. Los ensayos además se repitieron con agua potable para efectos de base de comparación. Para las muestras con un 33% de finos, se determinó que las permeabilidades obtenidas a través de los ensayos edométricos no presentan diferencias significativas dependiendo del tipo de agua infiltrada. Para las muestras con un 55% de finos se observó un aumento de hasta un orden de magnitud para las muestras ensayadas con agua de mar. Los resultados obtenidos con los ensayos de permeabilidad en permeámetro de pared flexible no entregaron diferencias significativas en ninguno de los estudiados. En cuanto a los parámetros de consolidación, se obtuvo que el coeficiente de consolidación Cv es similar para índices de vacíos bajos, pero se observa que las muestras ensayadas con agua de mar, consolidan ligeramente más rápido.

Ingeniera Civil Eléctrica / La presente memoria de titulo explora el potencial de generación eléctrica existente en la Gran Minería del Cobre, sobre la base de “Recuperación Energética” a partir de fuentes cinéticas y térmicas presentes en sus procesos, considerando para ello el incremento en la aplicación de iniciativas ya existentes como la exploración de nuevas opciones. Lo anterior, se enmarca en la consciencia del impacto que la Minería Nacional tiene sobre la matriz energética país y sobre las condiciones medioambientales. En términos específicos, el estudio atiende el análisis en torno a la factibilidad técnico-económica de la generación eléctrica a partir del flujo de relaves, tanto desde la aplicación de la generación mini hidráulica como de la generación mecánica a partir de correas regenerativas, en nueve faenas de las principales compañías mineras cupríferas nacionales. El análisis considera la proyección operacional de ambas soluciones, la evaluación económica durante su vida útil, las potenciales fuentes de financiamiento y los modelos de negocio asociados. Los resultados establecen que el aporte de la solución mini hidráulica a la demanda local es muy bajo (<1% del consumo de cada minera), presentando una TIR negativa y tiempos de recuperación de inversión muy altos que inviabilizan la solución desde un punto de vista financiero. La principal causa radica en los costos de recambio de piezas reforzadas de las bombas por concepto de desgaste, costo que no es amortizado por el ahorro de energía y los ingresos derivados de los bonos de carbono. En contraste, se establece que la implementación de correas regenerativas es más efectiva, tal que los niveles de generación se sitúan entre un 0,2% y un 12% de las demandas locales, habilitando el autoabastecimiento en 5 de las faenas estudiadas. Estos proyectos recuperan su inversión en periodos entre 7 a 10 años con una tasa de descuento del 6% y una TIR15 años que oscila entre el 8 y 20% (valores que son sensibles al nivel de la inversión y configuración de la correa).