Tesis con contenido restringido por transferencia tecnológica / El potente desarrollo experimentado por los paises a nivel mundial durante el siglo pasado, ha generado una fuerte competencia por los recursos naturales que ha hecho insostenible el uso actual del suelo. A nivel europeo se pretende aliviar estas tensiones reintroduciendo en el proceso productivo los residuos susceptibles de ser valorizados, aplicando políticas que tienden a buscar un equilibrio entre prevenir la contaminación actual y recuperar la pasada, y están basadas en los principios de cautela, acción preventiva y corrección de los atentados al medio ambiente, así como en el principio “quien contamina paga”. La problemática en suelos contaminados por metales pesados en la Región de Murcia es extensa y en determinadas ocasiones elevada, llegando a alcanzar valores muy por encima de los valores de fondo que se encuentran en estas zonas. Entre dichos emplazamientos se encuentran los sedimentos de la bahía de Portmán, que constituyen un grave problema por su magnitud y su fuerte impacto ambiental. Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Los objetivos que se pretenden alcanzar con éste trabajo son, estudiar el efecto que los suelos contaminados de la bahía de Portman, procedentes de residuos minerometalúrgicos, pueden provocar sobre las infraestructuras de hormigón con las que se encuentren en contacto y Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Para ello se diseñaron dos experiencias. En una primera, Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. En la segunda se recrearon cuatro posibles escenarios de contacto de las infraestructuras de hormigón y los sedimentos contaminados, en ambiente marino, con condiciones reductoras y oxidantes y períodos de humedad/sequedad, analizando posteriormente características macroscópicas, microscópicas y mecánicas de las probetas. Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Aunque durante el tiempo que duró el estudio las características mecánicas de las probetas no se han visto alteradas, son evidentes los efectos negativos que los escenarios planteados, todos en condiciones estáticas, producen en el hormigón, alguno de ellos incluso con desagregación física en función de las condiciones redox. / The strong growth experienced by countries worldwide over the past century, has generated strong competition for natural resources that have become unsustainable with the current land use. At a European level they are trying to avoid these stresses introduced into the production process of waste that can be valorized, applying policies that tend to find a balance between preventing the current pollution and recovering the past and are based on the principles of precaution, preventative action and correction of environmental damage, as well as on the principle "the polluter pays". The problem in soils contaminated by heavy metals in the region of Murcia is extensive and in some cases higher, reaching values well above background levels found in these areas. Among these sites are the sediments of the bay of Portman, which are a serious problem because of its magnitude and its strong environmental impact. Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. The objectives that are trying to be achieved with this work is to study the effect of the contaminated soils of the bay of Portman, from mining waste, that can provoke in the concrete infrastructure with which they are in contact and Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. To achive these objectives there were two experiments designed. Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. In the second there were four possible scenarios contact infrastructures and contaminated concrete in the marine environment, with reducing and oxidizing conditions and periods of wet / dry sediments, then analyzing macroscopic, microscopic and mechanical properties of the concrete specimens . Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. Although during the period of study the mechanical properties of the concrete specimens have not been affected, the negative effects are evident that the proposed scenarios, under all static conditions, occur in the concrete, some of them even physical crumbling depending on the redox conditions.

Ingeniero Civil Matemático / El primer objetivo de este trabajo es desarrollar un algoritmo que resuelva la EDP asociada al modelo de Bingham, en un dominio particular, una canaleta. La dificultad se centra en que este modelo introduce una no linealidad al problema. Como segundo objetivo, una vez obtenido este algoritmo, se quiere validar usando mediciones obtenidas mediantes experimentos sobre fluidos que se cree se comportan como el modelo de Bingham indica. Con esto en mente, se estudia el modelo de Bingham y problemas asociados equivalentes en formulación débil. Esto permite concluir características de las soluciones y también encontrar un algoritmo, que nace de la formulación del problema como punto silla. El algoritmo resuelve la no linealidad de las ecuaciones de Cauchy mediante una simplificación nacida de la geometría especial de las canaletas, y la no linealidad de Bingham mediante un astuto algoritmo iterativo debido a Glowinski, que resuelve en cada paso un problema lineal. Se utilizó Matlab para el desarrollo de los algoritmos puesto que debemos utilizar matrices y operaciones de matrices de forma repetida, y Matlab está optimizado para ello. Una vez obtenido un algoritmo, se usan los datos de la tésis de Jorge Martínez, para validar el modelo, y reobtener algunos datos intrínsecos del fluido, a saber, su tensión de fluencia $\tau$ y su viscosidad $\mu$ y compararlos con las versiones obtenidas experimentalmente. Esto se hace mediante una minimización de cuadrados de la diferencia entre datos locales de la velocidad y la solución obtenida por el algoritmo.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 23/6/2020. / Ingeniero Civil Químico / Ingeniero Civil en Biotecnología / El objetivo de este trabajo es diseñar estrategias de proceso que conduzcan a la implementación de mejores prácticas operacionales para los procesos de Cementación de cobre y Cloración de soluciones ferrosas para la producción de soluciones lixiviantes en la Planta de Lixiviación Férrica de Minera los Pelambres (AMSA). Para llevar a cabo lo anterior, la metodología del trabajo se dividió en las siguientes tres etapas independientes: (i) análisis estadístico histórico de los datos industriales de ambos procesos durante los meses de junio, julio y agosto del año 2014, (ii) realización de experimentos de cementación para evaluar el efecto de utilizar 4 materiales cementantes distintos (en geometría y composición) en la eficiencia y cinética del proceso, (iii) desarrollo de un modelo semi-empírico del proceso de Cloración basado en los datos industriales mediante un ajuste de parámetros. Posteriormente, se realizó una integración de la información obtenida para generar rangos de operación óptimos de variables relevantes para aumentar la eficiencia del proceso global. Se determinó que las principales causas en la disminución de la eficiencia del proceso de cementación de cobre corresponden a: (a) un exceso de la concentración de ion férrico en la solución de alimentación a cementación sobre 22 [g/L ] y a (b) una masa insuficiente de material cementante que no asegura una razón [(kg Cu)/(kg Fe^0 )] de 0,84. El estudio experimental de Cementación indica que los materiales que poseen mayor área superficial específica permiten obtener mejores resultados y mantienen su reactividad luego de 30 [min] de reacción. Estos materiales funcionarían bien aún a bajas concentraciones de cobre inicial en solución. Adicionalmente, se estableció que es posible cementar cobre utilizando chips de bolas de acero, desechos provenientes del proceso de Molienda, lo que genera una oportunidad interesante para la reutilización de este material. Existe una dependencia estadística entre la eficiencia de los procesos de Cementación y Cloración y la razón entre la concentración de ion férrico y la concentración de ion ferroso ([Fe^(+3) ]/[Fe^(+2) ] ). Los rangos operacionales recomendados para esta variable que conducen a la implementación de mejoras operacionales, pues logran eficiencias en los procesos de Cementación y Cloración de [80%-100%] y [92,5%-100%], respectivamente, son: Lixiviación Cementación Cloración [13,1 - 39,5] [0,00 - 0,14] [0,00 - 0,02]

Geólogo / En el presente trabajo se realizó una caracterización mineralógica del proceso de obtención de concentrados de Cu y Mo en la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi para determinar si el comportamiento real de las especies minerales encontradas en el yacimiento es el mismo que el comportamiento esperado. Se tomaron muestras en 8 puntos de tal forma de representar un flujo de material a lo largo de todo el proceso. Para conocer la mineralogía se realizaron análisis de XRD, XRD-XRF, Qemscan y extracción parcial, para la geoquímica se utilizaron datos de ICP-OES y absorción atómica. Las concentraciones obtenidas para los minerales mayores fueron similares para todas las técnicas, por este motivo, y la mayor resolución en las especies minerales menores, se utilizaron los resultados de Qemscan para los análisis posteriores. Es así como se determinó que las menas de Cu (calcopirita, bornita y calcosina/covelina) y Mo (molibdenita) tienen un comportamiento real que es igual al esperado, lo mismo se aplica para los principales minerales de ganga (cuarzo, pirita, muscovita, biotita, plagioclasas y feldespatos). Sin embargo, la pirofilita; perteneciente a la familia de los filosilicatos, tiene un comportamiento que se escapa del esperado, ya que luego de abandonar el proceso hacia el tranque de relaves su concentración aumenta notoriamente en el concentrado de Mo. La diferencia en el comportamiento de este mineral en comparación a los otros filosilicatos estaría determinada por la asociación de estos últimos a los sulfuros de Cu y poseer una estructura interna que presenta mayor cohesión entre las capas que los forman. Se encontró que la calcopirita controlaría el comportamiento del Zn, el Pb y el Sb, 3 penalties para el concentrado de Cu, al igual que el Bi el que estaría controlado por reemplazos en la estructura de la tenantita. La pirita por su parte controlaría parte del comportamiento del As, otro penalty para el concentrado de Cu. Con el factor de concentración, se calculó la concentración inicial máxima de cada penalty para que esté bajo el límite permitido en el concentrado final. Con esta información se pueden determinar bloques potencialmente problemáticos y prever su impacto antes de ser procesados.

La determinación de la dureza en los aceros tratados térmicamente es complicada, porque depende de la composición química, velocidad de enfriamiento, etc. La dureza en revestimientos duros obtenidos por soldadura eléctrica sobre una base de aceros de alta aleación es aún más complicada, porque depende de las variables como: composición química, profundidad del revestimiento, microestructura, temperatura alcanzada durante el proceso de soldadura, profundidad del depósito, calor aportado, velocidad de enfriamiento, tiempo de enfriamiento, etc. A pesar de que diversos autores han realizado muchos estudios, no es posible todavía predecir la dureza para las diferentes capas que, se forman desde el núcleo hacia la superficie en un cordón de soldadura formado sobre un acero de alta aleación considerando la influencia de todos los parámetros. En el presente trabajo de investigación se demuestra que en base al modelo “ULIRAM” es posible predecir nuevas composiciones químicas para materiales de aporte, para ello se han preparado probetas con el material de aporte ASM 1ª con 1.8% de aleación aplicado independientemente sobre los materiales base de ASM 1B con 10.60% y 11.30% de aleación, el efecto del carbono, cromo, profundidad de soldadura se ve reflejado en los modelos matemáticos “ULIRAM-1 y ULIRAM-2 desarrollados con datos experimentales. Estos modelos permiten calcular la dureza del cordón de soldadura en función de la cantidad de carbono, cromo y la profundidad del depósito y hacer predicciones para valores que no se han podido medir. La validez de los modelos serán evaluados teniendo como base el ASM 1B, 10.60% de aleación y ASM, 11.30% de aleación con 3 profundidades y sus correspondientes composiciones químicas. Con la ayuda del modelo ”ULIRAM” será posible iniciar estudios en la fabricación de nuevos materiales de aporte. Los modelos matemáticos de los Nuevos Materiales de Aporte ULIRAM-1 y ULIRAM-2, obtenidos con el software statgraphics plus y simulados con el software Matlab son: Material de Aporte ULIRAM-1: HV igual 129.662 + 920.672%C - 53.5243%Cr + 52.9418X con un coeficiente de correlación de 99.93%. Material de Aporte ULIRAM-2 HV igual 128.815 + 1110.99%C - 76.951%Cr + 43.5185X con un coeficiente de correlación de 96.76%. / The determination of the hardness in the steels tried thermally is complicated, because it depends on the chemical composition, cooling speed, etc. The hardness in hardfacing alloys obtained by electric welding on a base of steels of high alloy is even more complicated, because it depends of the variables as: the chemical composition, depth of the hardfacing, the structure, the temperature reached during the welding process, depth of the hardfacing, contributed heat, cooling speed, time of cooling, etc. Although diverse authors have been carried out many studies, it is not possible to predict the hardness for the different layers that, they are formed from the nucleus toward the surface in a welding formed on a steel of high alloy considering the influence of all the parameters. In the present investigation work is demonstrated that based on the pattern “ULIRAM” it is possible to predict new chemical compositions for welding, for that which was necessary to prepare test with the alloy ASM 1A with 1.8 alloy% applied independently on the materials base of ASM 1B with 10.60% and 11.30 alloy%, the effect of the carbon, chromium, welding depth to obtain the mathematical models for “ULIRAM-1 and ULIRAM-2 developed with experimental data. These models allow to calculate the hardness in function of the quantity of carbon, chromium and the depth of the hardfacing and to make predictions for values that have not been possible to measure them. The validity of the models will be evaluated having like base the ASM 1B, 10.60 alloy% and ASM, 11.30 alloy% with 3 depths and its corresponding chemical compositions. With the help of the pattern “ULIRAM” it will be possible to begin the production of new materials for hardfacing. The mathematical models for New Materials for hardfacing ULIRAM-1 and ULIRAM-2 obtained with the software statgraphics plus and feigned with the software Matlab are: Welding ULIRAM-1: HV igual 129.662 + 920.672%C - 53.5243%Cr + 52.9418X coefficient of correlation igual 99.93%. Welding ULIRAM-2 HV igual 128.815 + 1110.99%C - 76.951%Cr + 43.5185X coefficient of correlation igual 96.76%.

La Unidad de Producción de la Compañía Minera Raura S.A. (CMRSA) se encuentra ubicada en el distrito de San Miguel de Cauri, provincia de Lauricocha del departamento de Huánuco, con una elevación entre 4300 y 4800msnm. El área de la Unidad Minera se sitúa en la vertiente oriental de la Cordillera Occidental de los Andes, próxima al Nudo de Pasco. CMRSA opera una Planta Concentradora con una capacidad instalada de 2600TMSD, la cual produce concentrados de cobre (Cu), plomo (Pb) y zinc (Zn) con bajos contenidos de plata. La laguna Caballococha ubicada al pie de la Planta Concentradora fue utilizada como depósito de relaves desde 1960 hasta 1996. Desde Diciembre de 1996 hasta el 25 de Agosto del 2005 se estuvo disponiendo relaves en el Depósito Nieve Ucro No 2, ubicado en una subcuenca de la Laguna Nieve Ucro aproximadamente a 1.6km de la Planta Concentradora, a partir del 25 de Agosto se inicia la Disposición Subacuatica de Relaves en la laguna Caballococha. La presente tesis evalúa la disposición de relaves en la relavera Nieve Ucro Nro.2 (superficie) y la disposición de relaves en la laguna Caballococha (subacuatico). La laguna de Caballococha se encuentra dentro de la concesión de beneficio y ha sido usada en el pasado para disposición de relaves. Por lo tanto, el área de estudio ha sido fijada teniendo en cuenta, que el mayor impacto que debe considerarse es la calidad de agua de la laguna.

El presente trabajo consiste en el estudio del tratamiento de aguas contaminadas con iones cromo, Cr+6, que son emitidos como efluentes mineros por algunas plantas concentradoras de las Unidades Mineras en nuestro medio, orientadas a la obtención de concentrados sulfurados de Cobre, Plomo y Zinc. En nuestro país, existen plantas concentradoras que aplican técnicas comunes en sus procesos metalúrgicos para la obtención de concentrados de Cobre y Plomo, y se lleva acabo a través de la separación en la flotación selectiva del Cu-Pb. El uso del reactivo dicromato de sodio (Na2Cr2O7) en esta etapa, es el causante de la contaminación de los efluentes mineros con cromo, debido a cambios de pH que se suscitan en el proceso, el cromo se presenta en forma del radical cromato (CrO4-2) en los efluentes finales, contaminando de esta forma el medio ambiente. Es importante el cumplimiento de las normas ambientales vigentes tales como; la Ley General de Aguas (D.S.17552) y la Resolución Ministerial Nº 011-96-EM/VNM (Ministerio de Energía y Minas, Sub-sector de Minería), que establecen los Niveles Máximos Permisibles en los efluentes líquidos para las actividades mineras, la primera contempla el NMP del contaminante cromo, Cr, lo que permitió el desarrollo de este trabajo de investigación para dar solución a este tipo de problema ambiental. El tratamiento de aguas contaminadas por cromo está dado por la reacción química que se presenta con la aplicación de un reactivo reductor sobre la presencia de los radicales cromato (CrO4-2), con previa adición de un modificador de pH al medio ácido, este reactivo permite la reducción del Cr+6 a Cr+3, para luego pasar a una segunda etapa de neutralización, con la adición de un agente neutralizante, sobre el medio obtenido en la primera etapa y de esta forma produciendo el precipitado final que tiene características no tóxicas para el medio ambiente, el proceso se desarrolla en agitación constante. Y finalmente por la separación sólido-líquido con una sedimentación acelerada del precipitado, se obtiene una solución que cumple con los estándares exigidos por las leyes vigentes, menor a 1,0 ppm Cr. (Ley General de Aguas, D.S.17552). El desarrollo de la investigación y las pruebas experimentales se detalla en los capítulos siguientes.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / Ingeniero Civil / La minería en Chile presenta muchos desafíos en el área de la ingeniería, y uno de ellos es el comportamiento de relaves y concentrados minerales durante el transporte de los mismos a través de canaletas o tuberías. En el caso de los sistemas de transporte por tuberías, cuando hay detenciones de la impulsión la velocidad media de la fase líquida es nula, produciendo la sedimentación del material sólido, el que genera un lecho en el fondo de los ductos. En particular, este proceso de sedimentación tiene una serie de características distintivas producto de la topografía por donde se instalan las tuberías y por los diferentes tamaños y/o concentraciones de las partículas presentes en la mezcla.\\ El presente trabajo, de carácter experimental, está orientado en esclarecer el efecto del contraste de diámetros y concentraciones de mezclas bi-dipsersas en la formación de lechos. También se ha estudiado el efecto de la pendiente del fondo en las características de sedimentación. El estudio experimental se realizó en el laboratorio de Hidráulica Francisco Javier Domínguez del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile. Los experimentos se realizaron en un conjunto de cajas de fondo horizontal o inclinado, situadas dentro de un cuarto oscuro. Dentro de estas cajas se realizaba la mezcla de glicerina diluida en agua con partículas de vidrio a distintas concentraciones y diámetros. Mediante una cámara y un sistema de iluminación apropiado, fue posible capturar fotos cada 1 y/o 3 minuto, por varias horas. Producto de las diferentes intensidades de luz en las imágenes se determinaron las alturas de sedimentación con sus respectivos tiempos.\\ Comparando los resultados experimentales de concentraciones finales de cada capa formada en el proceso de sedimentación ($\phi_{sed,ij}$), con los teóricos obtenidos por Stamatakis \& Tier (1988), se determinó que la teoría es válida para rangos de $d_2/d_1<6.44 $ y $\phi_1/\phi_t<0.8 $ (subíndice 1 corresponde a finas y 2 a gruesas). La diferencia entre los resultados experimentales y dicho modelo para $d_2/d_1<6.44 $ y $\phi_1/\phi_t>0.8 $ se explica, mediante argumentos de escala, por la presencia de la difusión hidrodinámica entre las fracciones. Este efecto genera un aumento del 45\% de partículas finas en la capa inferior, en comparación con la obtenida teóricamente. Además para valores de $d_2/d_1>6.44 $ ocurre un fenómeno de percolación que modifica la composición del primer lecho sedimentado, independiente de las concentraciones de partículas. Se determinó que es posible modelar la percolación de finas a través de un medio formado por gruesas, cómo una sedimentación de partículas finas en un medio equivalente. Finalmente mediante un análisis de balance de masa, se logró modelar la variación del lecho de partículas finas, como también el comportamiento de las concentraciones de partículas finas que van percolando

Demuestra la influencia de aumentar la concentración de oxígeno en forma de microburbujas en la solución de cianuro para la optimización en el proceso de lixiviación para minerales de oro y plata en Minera La Zanja de la Compañía de Minas Buenaventura. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Muestra los procesos a los que son sometidos los polvos metalúrgicos generados durante la fusión y oxidación de lodos recuperados de ánodos gastados de celdas de refinación electrolítica del plomo para obtener antimonio crudo de 98% de pureza. Los lodos durante los procesos de fusión y oxidación generan; (a) metal que sirve como materia prima para obtener plata (98%), selenio (99.9%) y telurio (99.9%); (b) escorias con 25% de antimonio y porcentajes variados de plomo, bismuto y plata; (c) escorias con alto contenido de bismuto que son materia prima para obtener bismuto refinado (99.999%) y; (d) polvos que pueden contener 55% de antimonio, 5% de plomo, 5% de bismuto y 2500 g/TM de plata, los cuales son precisamente materia prima para obtener 40-60 TM/ mes de antimonio crudo con 98% de pureza y metal con 20% de bismuto, 60% de plomo y 17000 gramos/ TM de plata que es reprocesado. El costo de producción del antimonio crudo, no supera los 3500 dólares la TM, y su precio en el mercado bordea los 10000 dólares/ TM, lo cual implica un beneficio económico de 325 000 dólares para una producción estimada de 50 TM/mes de antimonio crudo. Se da un alcance del sistema integrado de gestión empleado, basado en las normas ISO 9001, que nos permite sostener la calidad del producto, el ISO 14001 que nos permite administrar los aspectos y el impacto ambiental que los procesos generan, y la norma OHSA 18001 para gestionar la seguridad y salud ocupacional del personal, conforme a las normas legales vigentes. / Trabajo de suficiencia profesional