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

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Químico / Hoy en día, la oxidación de CO y la descomposición directa de N2O son reacciones importantes en el control medio ambiental. Para la reducción de las emisiones de estos compuestos, se usan actualmente metales nobles como catalizadores, sin embargo estos son caros y escasos, lo que motiva el descubrimiento de materiales con actividades catalíticas similares a estos. Por otra parte, el sistema de cobre y cerio surge como gran candidato para llevar a cabo estas reacciones dado su alta actividad catalítica, bajo costo y gran disponibilidad comparado con los metales nobles. El objetivo de este trabajo es determinar la composición óptima de cobre y cerio soportados en circonia que optimice la estabilidad térmica del catalizador con el fin de lograr una mayor actividad en las reacciones de oxidación de CO y descomposición de N2O. Para la realización de esta tarea, se sintetizaron catalizadores de cobre y cerio soportados en ZrO2 con carga de cobre de 1 %-5% y un contenido en cerio que suficiente para tener una carga total de 10% en el soporte por medio del método de impregnación húmeda. Posteriormente se calcinaron los catalizadores a 500[°C], 700[°C] y 900[°C]. Los catalizadores fueron caracterizados por medio de las técnicas BET, XRD, TPR y se hicieron pruebas cinéticas para medir su actividad sobre las reacciones de descomposición de CO y descomposición directa de N2O. De las caracterizaciones se dedujo que tanto el área superficial del catalizador como la carga máxima de cobre para lograr una alta dispersión de este en el soporte están relacionados directamente con la temperatura de calcinación. Además, de la actividad catalítica para las reacciones se determinó que esta aumenta a junto con la carga de cobre siempre y cuando este se encuentre altamente disperso. Finalmente, de las pruebas cinéticas se obtuvo que las composiciones óptimas de Cu para catalizadores bimetálicos de cobre y cerio soportados en ZrO2 con carga total de 10% para la reacción de oxidación de CO para temperaturas de calcinación de 500[°C], 700[°C] y 900[°C] es 5 %, 2% y 1% respectivamente. Para la descomposición de N2O, los catalizadores con cargas de 4% y 5% exhibieron la mejor actividad cuando el catalizador se calcina a 500[°C] y 700[°C] mientras que cuando se calcina a 900[°C] el catalizador con mejor rendimiento fue el con carga 1% de cobre.

Ingeniera Civil Química / La disposición y manejo de relaves mineros en Chile representa un problema de gran envergadura, debido principalmente a la industria minera del cobre. La cantidad de agua retenida en éstos es importante por lo que recuperarla implicaría una reducción en la huella de carbono del proceso productivo minero. Los relaves son efluentes del proceso productivo minero (flotación) y en concreto, son suspensiones de partículas que en su mayoría son minerales formadores de roca (99%). Debido a que las ley del cobre disminuye con el tiempo, es necesario moler más el mineral para obtener más cobre, esto tiene como efecto que los relaves estén compuestos por material sólido particulado aún más fino clasificado como arcillas. Las arcillas presentes en los relaves hacen que su tratamiento tradicional para recuperar agua por sedimentación gravitacional no funcione y por tanto, se recurra al uso de agentes floculantes cuyo objetivo es ayudar a la agregación de partículas para formar aglomerados densos capaces de precipitar. En vista del rápido avance y desarrollo en nanomateriales es que se propone auxiliar un aditivo tradicional como la poliacrilamida aniónica (PAM-A) con el óxido de grafeno (GO) y también estudiar el desempeño de otro tipo de agentes floculantes basados en biopolímeros (alginato de sodio SA y quitosano CS). Además, averiguar si el GO como coagente de alguno de éstos posee alguna mejora. En la investigación se contemplan suspensiones acuosas de minerales finos presentes en éstos (caolinita, montmorillonita y goethita). Específicamente, se observó la formación de los flóculos y la turbiedad del sobrenadante una vez finalizada la floculación. Los sistemas más eficientes fueron: CS a altas dosis (400 g/ton de mineral) para tratar suspensiones de caolinita y montmorillonita al 2%, con más de un 94% de remoción de partículas y GO (50 g/ton) en conjunto a PAM-A (25 g/ton) en suspensiones de caolinita al 2%, con más de un 95% de remoción. El agente comercial por sí mismo (25 g/ton) posee un 95% de remoción para suspensiones de caolinita al 2% y un 92% en el caso de montmorillonita en igual concentración. En conclusión, el CS es un excelente potencial aditivo floculante ya que logra resultados tan buenos como el PAM-A. Por otro lado, este agente funciona en todas las pruebas y el adicionar GO no aclara el sobrenadante ni tampoco ayuda a la formación de flóculos en ningún caso exceptuando el previamente señalado.

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.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva / El presente trabajo de investigación tiene por objetivo estudiar la disolución de pirita en medio cloruro con ion cúprico mediante técnicas cinéticas y electroquímicas, para establecer el mecanismo de la disolución de pirita en medio cloruro, utilizando ion cúprico como agente oxidante. Para ello se evaluó el efecto de factores como la temperatura y la concentración de ion cúprico en el proceso y se determinó los parámetros cinéticos según el modelo del núcleo sin reaccionar, los parámetros cinéticos electroquímicos y la estequiometría que siguió la reacción. Adicionalmente se estableció la cinética de oxidación del ion cuproso. Los ensayos de lixiviación de pirita en medio cloruro con ion cúprico fueron realizados en un reactor con volumen efectivo de 1 L durante 250 horas. Cuando se evaluó el efecto del ion cúprico, las concentraciones utilizadas fueron: 0,05M Cu2+; 0,25 M Cu2+ y 0,50 M Cu2+ a 65°C y cuando se evaluó el efecto de la temperatura, las temperaturas utilizadas fueron: 50°C, 65°C y 80°C a 0,05 M Cu2+. En este mismo sistema se realizaron los experimentos de oxidación de ion cuproso bajo las mismas condiciones de concentración y temperatura, durante 40 horas. Los ensayos cronoamperométricos se realizaron en una celda de dos compartimientos (anódico y catódico), donde se utilizó partículas de pirita como electrodo de trabajo, un electrodo de referencia Ag/AgCl (3 M KCl) y un contra electrodo de oro. La disolución electroquímica se realizó durante 24 horas a un potencial de 0,54 y 0,60 V vs Ag/AgCl y a 65°C. Los ensayos de polarización de la pirita se realizaron en una celda de vidrio de tres electrodos. El electrodo de trabajo utilizado fue un electrodo masivo de pirita, el electrodo de referencia fue Ag/AgCl (3 M KCl), el contra electrodo fue de platino. El barrido de potencial fue desde el potencial de reposo a 1,20 V vs Ag/AgCl. Los resultados de los ensayos de lixiviación de pirita en medio cloruro con ion cúprico permitieron establecer que el aumento de la concentración del ion cúprico y de la temperatura, tuvieron un efecto positivo sobre la disolución de este mineral. Además se pudo establecer que este proceso se rige por un mecanismo electroquímico, debido a que se encuentra fuertemente influenciado por el potencial que se establece en el sistema. Los resultados de los ensayos de oxidación de ion cuproso en medio cloruro indicaron que la temperatura fomenta la regeneración del agente oxidante (oxidación del ion cuproso), mientras que el aumento de la concentración de este ion la dificulta. Los experimentos cronoamperométricos permitieron determinar los electrones involucrados en la reacción de disolución de la pirita en medio cloruro y en base a la estequiometría propuesta (Reacción 5.1) se estableció los coeficientes estequiométricos a cada potencial evaluado. Los resultados de los experimentos de polarización anódica de la pirita revelaron que para un potencial dado la velocidad de disolución de la pirita aumentó a medida que se incrementó la concentración de ion cúprico y la temperatura en la solución pasivante y en el barrido de potencial. Por otro lado, la reducción del ion cúprico en la superficie de la pirita para un potencial dado la velocidad de reducción disminuyó a medida que se incrementó la concentración de ion cúprico del electrolito, mientras que esta velocidad aumentó a medida que se incrementó la temperatura.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / Al agotarse los depósitos ricos en cobre, ha sido necesario explotar aquellos de leyes más bajas, minerales más complejos, y mayores volúmenes para mantener constante la producción de cobre fino. Lo anterior ha significado un aumento considerable del consumo específico de energía, insumos químicos y principalmente agua. Además, la presencia de arcillas ha sido reportada en diversas faenas mineras de la industria nacional y mundial, implicando en muchos casos problemas operacionales en las diferentes operaciones unitarias. Dichos problemas son derivados de los atributos físicos y fisicoquímicos de las arcillas, junto con las condiciones operacionales imperantes, y las interacciones que gatillan dichos efectos no han sido a la fecha completamente caracterizadas y desacopladas en un contexto de mineralogía versus reología. El foco del presente trabajo fue el estudio de relaves de sulfuros de cobre, aquí representados como mezclas de cuarzo, caolinita y bentonita sódica, típicamente compuestos por un 80\% de cuarzo bajo 105 $\mu$m y un 20\% de fracción fina bajo 74 $\mu$m de composición variable. Mediante el planteamiento apropiado de distintos problemas inversos se busca analizar el efecto de la mineralogía, el tamaño de partícula, la presencia de NaCl en el medio líquido (en proporciones relativas al agua de mar) y capacidad de intercambio de cationes en la respuesta reológica de los relaves sintéticos, estudiada a la luz de modelos \textit{ad-hoc}. Se desarrolló un conjunto de métodos que permiten estimar y controlar la variabilidad en los parámetros reológicos a partir de las mediciones de laboratorio. Los modelos de Bingham y Casson resultaron ser los más apropiados para representar el comportamiento reológico de los relaves en el intervalo de tasas de deformación considerado. Luego de la concentración, la mineralogía es el factor que afecta más fuertemente a la reología, siendo la bentonita la especie arcillosa que desarrolla tensiones de fluencia más elevadas incluso en concentraciones bajas. Para suspensiones cuya fracción fina contiene bentonita y caolinita en proporción 1:1, la estabilidad, en términos del potencial zeta de la suspensión, y comportamiento reológico están determinados respectivamente por la bentonita y la caolinita, dando cuenta de interacciones no aditivas. Se encontró que la presencia de NaCl en el medio disminuyó la tensión de fluencia de todas las suspensiones en el rango de salinidad evaluado, debido a que el aumento de la fuerza iónica favoreció la agregación de partículas, disminuyendo la proporción relativa de las que actuaban como puentes formadores estructuras. Cuando se reemplaza parte de la fracción arcillosa por cuarzo fino la tensión de fluencia se reduce considerablemente, sugiriendo la aplicabilidad del \textit{blending} operacional como estrategia para agregar valor al negocio minero. / Corfo-CSIRO

Actualmente, uno de los problemas en el mundo es la descarga de metales pesados hacia el medio ambiente y dentro de éstos encontramos al cobre. Los tratamientos fisicoquímicos empleados para remediar este problema no lo solucionan por completo, mientras que la biorremediación presenta ventajas como bajos costos de instalación y operación, tecnología de fácil aplicación, los productos formados son generalmente inocuos, tratamiento seguro con un mínimo riesgo a la salud y es tecnológicamente efectiva. En el presente trabajo se estudiaron levaduras aisladas de zonas mineras de Junín y Tumbes para determinar su resistencia al cobre, su capacidad de biosorción de dicho metal y posteriormente su identificación molecular. Primero se evaluó su capacidad de resistencia y se seleccionó la mejor cepa para realizar un ensayo de cinética de biosorción y posteriormente identificarla molecularmente. De un total de 13 cepas de levaduras, 4 de ellas presentaron MICs de hasta 20 mM de concentración de cobre, 6 presentaron MICs de 30 mM, 1 tuvo un MIC de 40 mM y otra, un MIC de 60 mM; mientras que una cepa solo alcanzó a tolerar 10 mM de cobre. La cepa más resistente según la identificación molecular resultó ser Yarrowia lipotytica. De acuerdo a los resultados se concluye que las cepas en general presentaron capacidad de resistencia, en especial 9TS 500 1L (Yarrowia lipolytica) que, sin embargo, tuvo poca capacidad de biosorción (1.29% con biomasa viva y 0.72% con biomasa muerta en una hora). Palabras clave: Cobre, levadura, resistencia, biosorción, identificación molecular. / --- Nowadays, one of the problems in the world is the heavy metal discharge into the environment. Among these we can find copper and the physicochemical treatments used to remediate this problem do not solve it completely, meanwhile bioremediation has advantages such as low installation and operation cost, easy application technology, the resulting products are generally harmless, safe treatment with minimal health risk and it is technologically effective. In this research, we isolated yeasts from Junín and Tumbes mining were evaluated to determinate its Copper resistance and biosorption capacity and then the strains were molecularly identified. At first, the resistance capacity was evaluated and the best strain was selected to perform the biosorption kinetics assay and later it was molecularly identified. From 13 yeasts strains, 4 of them had MIC until 20 mM copper concentration, 6 had 30 mM MIC, 1 had 40 mM MIC and another one had 60 mM MIC; but one had only 10 mM MIC. The most resistant strain according to molecular identification was Yarrowia lipolytica. Based on the results it is concluded that strain, in general, presented resistance capacity, especially 9TS 500 1L (Yarrowia lipolytica) but, however, it had little biosorption capacity (1.29% using living biomass and 0.72% using dead cells in one hour). Key words: Copper, yeast, resistance, biosorption, molecular identification. / Tesis

Durante este trabajo de tesis se sintetizaron y caracterizaron dos nuevos tiosacarinatos iónicos y 33 nuevos tiosacarinatos coordinados a metales del grupo 11, Cu(I), Ag(I) y Au(I). Se obtuvieron complejos binarios y ternarios, usando coligandos nitrogenados, fosforados y azufrados. Los compuestos obtenidos se caracterizaron realizando análisis elemental, IR, Raman, UV-Visible, RMN de 1H, 13C y 31P y fueron determinadas las estructuras cristalinas por difracción de Rayos-X de monocristal en los casos en los que fue posible: PNP(tsac), [Ag6(tsac)6], [Ag2(tsac)2]n, [Ag2(tsac)2]n1,5DMF, [Ag2(tsac)2(2,2-bipi)2], [Ag(tsac)(o-fen)]n , [Ag(tsac)(2,2-biquin)], [Ag2(tsac)2(quin)2], [Ag2(tsac)2(pi)], [Ag2(tsac)2(4-Mepi)]n, [Ag(tsac)(3-Mepi)2]n, [Ag(tsac)(4-MeOpi)]n , [Ag(tsac)(PPh3)2], [Ag(tsac)(PPh3)3], [Ag4(tsac)4(PPh3)3], [Ag4(tsac)4(PPh3)4], [Ag(tsac)(dppe)CH3CN]n, [Cu4(tsac)4(CH3CN)2]2CH3CN, [Cu(tsac)(PPh3)2], [Cu4(tsac)4(PPh3)3]CH3CN, [Cu4(tsac)4(dppm)2]CH2Cl2, [Cu2(tsac)2(dppm)2]2CH2Cl2, [{Cu(tsac)(dppe)}2-μ-dppe)]4CH3CN, [Cu2(tsac)2(Sbim)2CH3CN], [Au(tsac)(PPh3)] y [Au2(tsac)2(dppm)]EtOH. Se obtuvieron como productos microcristalinos o como polvos los compuestos NBu4(tsac), Ag2(tsac)2(dppm)3, Au2(tsac)2(dppe), Au(tsac)(Htsac)2, Cu(tsac)(tu), Cun(tsac)n(dmpyz)n, Cu(tsac)(pyz)0,25, Cu(tsac)(4,4-bipi)0,375, Cu(tsac)(4,4-bipi)0,75 En todos los casos se analizó la coordinación del anión a los centros metálicos y los entornos de coordinación del metal. Se estudiaron los complejos [Ag2(tsac)2], [Ag2(tsac)2(pi)], [Ag2(tsac)2(2,2-bipi)2], [Au2(tsac)2(dppm)] y los modelos hipotéticos de tipo [Ag2(tsac)2(R-pi)] y [Ag2(tsac)2(quin)] (R = H, 4-Me, 4-CN, 4-MeO, 4-CF3, 4-OH, 4-F, 4-Cl y 4-NO2) de manera teórica, utilizando la Teoría del Funcional de la Densidad con el programa Gaussian 03. Para algunos casos seleccionados también se aplicó el método MP2, incluido en el mencionado programa. Se analizó la interacción plata-plata en los complejos [Ag2(tsac)2], [Ag2(tsac)2(pi)], [Ag2(tsac)2(2,2-bipi)2] y también en los sistemas hipotéticos mencionados anteriormente. En el complejo [Au2(tsac)2(dppm)] se analizó la interacción Au-Au utilizando la misma metodología. Las asignaciones de las frecuencias de vibración de los complejos se realizaron utilizando las frecuencias calculadas para la Htsac, para el anión tsac y para los complejos [Ag2(tsac)2], [Ag2(tsac)2(pi)] y [Ag2(tsac)2(2,2-bipi)2]. / During this thesis two new ionic thiosaccharinates and 33 new thiosaccharinates with group 11 metals, Cu(I), Ag(I) and Au(I) have been synthesized and fully characterized. Binary and ternary complexes have been obtained, using coligands with nitrogen, sulfur and phosphorous as donor atoms. The obtained compounds have been characterized by elemental analysis, IR, Raman, UV-Visible, 1H, 13C and 31P NMR. When possible, single crystal X-ray diffraction studies have been made to solve crystal structures: PNP(tsac), [Ag6(tsac)6], [Ag2(tsac)2]n, [Ag2(tsac)2]n1,5DMF, [Ag2(tsac)2(2,2-bipi)2], [Ag(tsac)(o-fen)]n, [Ag(tsac)(2,2-biquin)], [Ag2(tsac)2(quin)2], [Ag2(tsac)2(pi)], [Ag2(tsac)2(4-Mepi)]n, [Ag(tsac)(3-Mepi)2]n, [Ag(tsac)(4-MeOpi)]n, [Ag(tsac)(PPh3)2], [Ag(tsac)(PPh3)3], [Ag4(tsac)4(PPh3)3], [Ag4(tsac)4(PPh3)4], [Ag(tsac)(dppe)(CH3CN)], [Cu4(tsac)4(CH3CN)2]2CH3CN, [Cu(tsac)(PPh3)2], [Cu4(tsac)4(PPh3)3]CH3CN, [Cu4(tsac)4(dppm)2]CH2Cl2, [Cu2(tsac)2(dppm)2]2CH2Cl2, [{Cu(tsac)(dppe)}2-μ-dppe)]4CH3CN [Cu2(tsac)2(Sbim)2CH3CN], [Au(tsac)(PPh3)], [Au2(tsac)2(dppm)]EtOH. As microcrystalline compounds or powder NBu4(tsac), Ag2(tsac)2(dppm)3, Au2(tsac)2(dppe), Au(tsac)(Htsac)2, Cu(tsac)(tu), Cun(tsac)n(dmpyz)n, Cu(tsac)(pyz)0,25, Cu(tsac)(4,4-bipi)0,375, Cu(tsac)(4,4-bipi)0,75 have been obtained. The coordination modes of the thiosaccharinate anion and the geometries of the metal environments were analyzed. The complexes [Ag2(tsac)2], [Ag2(tsac)2(pi)], [Ag2(tsac)2(2,2-bipi)2] and [Au2(tsac)2(dppm)] and some hypothetical models as [Ag2(tsac)2(R-pi)] ( R = H, 4-Me, 4-CN, 4-MeO, 4-CF3, 4-OH, 4-CF3, 4-F and 4-NO2) were theoretically studied, using the Density Functional Theory with the program Gaussian 03. For some selected examples, the method MP2 included in the mentioned program was also applied. The results support the existence of silver-silver interactions in the dimers [Ag2(tsac)2], [Ag2(tsac)2(pi)] and [Ag2(tsac)2(2,2-bipi)2] and aurophilic interaction in [Au2(tsac)2dppm]. The vibrational frequency assignations were done using the calculated frequencies for Htsac, for the anion tsac and for the complexes [Ag2(tsac)2], [Ag2(tsac)2(pi)] y [Ag2(tsac)2(2,2-bipi)2].

Ingeniero Civil de Minas / El proceso de conversión de mata a cobre blíster es una etapa tradicional e indispensable del proceso productivo de cobre metálico a partir de concentrados sulfurados, sin embargo, sus costos asociados por concepto de energía son crecientes y las normas medioambientales resultan ser cada vez más estrictas respecto a las emisiones de gases fugitivos e impurezas, esto ha motivado el desarrollo de procesos continuos y de menor costo. Es dentro de este marco, que el grupo de pirometalurgia de la Universidad de Chile, en conjunto con ENAMI y el AMTC (Advanced Mining Technology Center), ha investigado y desarrollado un nuevo proceso de conversión continua basado en la oxidación de mata de cobre con un flujo de aire o aire enriquecido con oxígeno en contracorriente en un reactor de lecho empacado con una capacidad de 80 [g/min]. En el espíritu de este proyecto, es que en el presente estudio se modeló de forma computacional la fluidodinámica, termodinámica y cinética del azufre presente en el sistema de conversión continua de cobre en lecho empacado, en lo que comúnmente se conoce como modelo CTFD. Esto, con el fin de obtener parámetros de operación que sean aplicables a la actual planta piloto ubicada en la fundición Hernán Videla Lira de ENAMI, y posteriormente a escala industrial cuando el sistema entre en operación. De este modo, se realizaron simulaciones tanto de sectores del lecho empacado, como de reactores a escala laboratorio e industrial, en dos y en tres dimensiones, y tanto en estado estacionario como transiente. En base a éstas, es que se encontró una región de operación con buenos resultados que viene guiada por parámetros de operación como son la velocidad inicial (u_i), fuertemente ligada al número de Reynolds del sistema (Re), la porosidad del lecho (P) y la altura de éste. Región que se resume en las siguientes ecuaciones para 4 alturas distintas de lecho (25, 47, 100 y 195 [cm]): P_25=12.33∙ln(u_i)+79.2 P_25=21.39∙ln(Re)-141 P_47=27.65∙ln(u_i)+159.9 P_47=13.95∙ln(Re)-70.4 P_100=54.85∙ln(u_i)+233.3 P_100=61.13∙ln(Re)-457.2 P_195=14.43∙ln(u_i)+84.2 P_195=16.35∙ln(Re)-99.5 Además, en base a los resultados, se encontró que la desulfuración de cobre está fuertemente dominada por la convección en todos sus procesos y que para ser llevada a cabo con buenos resultados el flujo que atraviesa el empaquetamiento debe ser de carácter laminar, independiente que este se componga de dos fluidos inmiscibles en contracorriente. Sin embargo, pese a los resultados encontrados, éstos necesitan ser validados en estudios futuros, lo cual mejoraría el modelo, dándole más realismo y complejidad al mismo, transformando la simulación en una fuerte herramienta a tener en cuenta a la hora de llevar a cabo la operación. Pese a lo anterior, se destaca que en base a estos estudios y otros cercanos realizados, existe una concreta y promisoria utilización de la nueva tecnología de conversión continua en reactor de lecho empacado como reemplazo de aquellas tradicionales, la cual solo debe ser optimizada y mejorada en ciertos aspectos. Debido a esto, es que el presente trabajo pretende ser un buen referente que contribuya a la consagración de esta tecnología por sobre las existentes.

Ingeniero Civil Mecánico / Este trabajo de título corresponde a una investigación en la cual se busca mejorar las propiedades mecánicas del cobre. La forma de lograrlo consiste en incorporar una dispersión nanométrica de partículas cerámicas, mediante molienda reactiva, las cuales dificultan el movimiento de dislocaciones y límites de grano. El objetivo de esta memoria es estudiar la influencia de la composición de aleaciones Cu-Mo-C (específicamente Cu - 0%v Mo2 C, Cu - 5%v Mo2 C y Cu - 10%v Mo2 C), sobre el límite de fluencia a temperatura ambiente. Se realizaron moliendas reactivas de 40 y 80 horas, a partir de polvos elementales de Cu y Mo, para luego consolidar los polvos molidos mediante extrusión en caliente. Se determinó la resistencia al ablandamiento de 6 aleaciones en base Cu, empleando microdureza Vickers (300 [g]), a temperatura ambiente. Para cada una de las aleaciones se midió la microdureza de una probeta sin recocer y de otras recocidas durante una hora a 400, 500, 600, 700, 800 y 900 [°C]. Se realizaron ensayos de compresión a temperatura ambiente a una velocidad de 1 [mm/min], para determinar el límite de fluencia de las aleaciones. Se estableció que efectivamente el material que tiene mayor límite de fluencia y mayor resistencia al ablandamiento es el que contiene la mayor cantidad de Mo, lo cual valida la tesis de que se forman precipitados, que mejoran las propiedades mecánicas. Además se estimó el límite elástico mediante el modelo de Besterci, llegándose a resultados muy similares a los obtenidos experimentalmente. Por otra parte, en el caso de las muestras molidas 40 horas se apreció un descenso en la conductividad eléctrica al aumentar la cantidad de molibdeno presente. Así para Cu - 5%v Mo2C y Cu - 10%v Mo2C, obtuve valores de %IACS = 95,2% y %IACS = 85,6%, respectivamente.