El objetivo general de este trabajo de título es determinar la distribución espacial de los carbonatos en el depósito de cobre Frankenstein así como los efectos de la mineralogía de ganga durante la lixiviación de pilas. Respecto a la distribución de carbonatos, se realizó un modelo geológico de carbonatos en plantas y secciones, a partir de los análisis químicos de CO3 provenientes de la muestras de sondajes. En base a este modelo se pudo observar que la distribución de carbonatos no está directamente relacionada con la mineralización de cobre, pero al igual que ella, está controlada por las estructuras NW, NNW descritas en el área del depósito. En relación a la estimación de carbonatos se definieron 4 casos de estudio para realizar distintos modelos de bloque, 3 kriging y un inverso a la distancia. Los resultados más satisfactorios, en relación a los compósitos utilizados, se obtuvieron precisamente a partir de este último caso y del kriging que consideraba como espacio de estimación el modelo geológico de carbonatos sin diferenciar poblaciones de carbonato (Alto, Medio y Bajo), casos 4 y 1 respectivamente. Para tener un estándar con el que se pudieran comparar los resultados de las distintas estimaciones, se realizó una quinta estimación, por inverso a la distancia, en la cual se incluyeron los análisis químicos de CO3 de las muestras provenientes de la campaña de sondaje realizada a mediados del año 2007, muestras que no fueron incluidas ni en el modelo geológico de carbonatos ni en los 4 casos de estimación antes mencionados. Aquí también los resultados más válidos son los obtenidos a partir de los casos 1 y 4. Con estos antecedentes, y considerando que: (1) los resultados obtenidos a partir de estos dos casos de estimación son muy similares, (2) los carbonatos no son el elemento económico del depósito, (3) estimar a través de un kriging requiere previamente realizar un modelo geológico que involucra recursos humanos y económicos, (4) con las muestras del año 2007 se cuenta con un universo de muestra lo suficientemente denso para obtener un estimación por inverso a la distancia válida, se puede concluir que, para estimar los carbonatos, el método más apropiado para aplicar en este depósito es el del inverso a la distancia. Finalmente, en cuanto a los efectos de la mineralogía de ganga en los procesos de lixiviación, estudios anteriores indican que existe una muy buena correlación entre el contenido de carbonatos y el consumo de ácido, correlación que sin embargo presenta algún grado de dispersión para los valores bajos. A través del estudio mineralógico de 12 muestras de rechazos de columnas se pretendía determinar las especies mineralógicas que generaban esta dispersión, es decir la diferencia entre el consumo de ácido medido o real y el consumo de ácido teórico o estimado a partir del contenido de CO3. Sin embargo no se llegó a ningún resultado satisfactorio que permitiera determinar algún tipo de relación entre estas variables. Posiblemente sea necesario realizar un estudio más profundo con un mayor universo de muestras, recuento mineralógico y determinación de especies con difracción de rayos X, para poder determinar alguna relación entre dispersión y mineralogía de ganga, o simplemente conformarse con la buena correlación existente entre consumo de ácido y contenido de carbonatos.

Tesis para Optar al Grado de Magíster en Finanzas / Linking the economic sector on bond minning issuers to commodity prices indices published bye the IMF a database at bond-year-commodity level was built to measure the funding cost elasticity to commodity price changes.

El objetivo general del presente trabajo de título es definir e implementar una metodología para simulación de geoestadísticas de leyes considerando incertidumbre en el valor medio de la ley a simular atributo a estimar. En la actualidad, la simulación se condiciona a los datos por medio de un Kriging simple, el cual considera una hipótesis de estacionaridad estricta, que no se cumple a cabalidad en la mayoría de los casos.

Doctor en Ciencias, Mención Geología / En exploraciones mineras se han desarrollado técnicas indirectas de detección de yacimientos bajo cobertura, entre estas geoquímicas, que se basan en procesos de generación de patrones geoquímicos en superficie a partir de yacimientos de minerales sulfurados bajo cobertura. Procesos de oxidación y lixiviación natural generan iones y diferentes tipos de gases en profundidad, que pueden ascender a través de la cobertura hasta la superficie para ser fijados en partículas de suelo. En esta tesis se presentan los resultados de estudios experimentales y de terreno orientados a comprender los procesos que llevan a la generación de evidencias geoquímicas de contraste en superficie desde un yacimiento bajo cobertura. La investigación experimental fue realizada con el objetivo de comprender y caracterizar los procesos que ocurren a nivel de una fuente en términos de generación de iones libres y compuestos gaseosos. Por otra parte se realizaron estudios en terreno con el fin de evaluar un caso natural de desarrollo de anomalías de contraste geoquímico en superficie a partir de un yacimiento bajo cobertura, con énfasis en mecanismos de generación y migración a través de cobertura. En la fase experimental se emularon condiciones ambientales de yacimientos expuestos a procesos de oxidación y lixiviación química y biológica, estos en columnas experimentales con roca de mena sulfurada bajo una cobertura no consolidada. La roca de mena se obtuvo de la Mina El Teniente (1% Cu) y se colocó en la base de 5 columnas de 1 m de alto, la que fue cubierta con diferentes tipos de materiales. Una columna adicional se llenó solo con material no consolidado, utilizada como control. En cada columna se circuló agua a través de la cobertura y roca de mena durante 3 años. La solución fue monitoreada por pH, Eh, Cu2+, Cl-, I- y cultivo bacterial. En paralelo se realizaron experimentos in vitro con concentrados de pirita y calcopirita, y con roca de mena de El Teniente, expuestos a un cultivo de A. ferrooxidans o comunidades bacterianas naturales. Estos fueron sellados por 90 días, con circulación de un flujo de aire analítico. Los gases generados en los procesos de oxidación y lixiviación fueron acumulados al pasar a través de material adsorbente. En estos experimentos se analizó pH, Eh, FeTotal, FeII, Cu2+, cultivo bacterial y compuestos gaseosos de hidrocarburos (SGH) en el material adsorbente. Para el estudio de caso se seleccionó el yacimiento pórfido cuprífero (Cu-Au-Mo) Inca de Oro, ubicado en la región de Atacama, Chile. Este yacimiento se encuentra bajo una cobertura transportada de unos 30 a 130 m. El estudio de la cobertura se realizó sobre 10 sondajes, con análisis de pH, electro-conductividad (EC), sólidos totales disueltos (TDS), geoquímica ICP-AES por 35 elementos (digestión 4 ácidos) y difracción de rayos X, todo en muestras de gravas. Adicionalmente se analizaron compuestos gaseosos de hidrocarburos (SGH) en colectores pasivos OreHound GOCC ® insertos en superficie. Los resultados de las experiencias de laboratorio detectaron liberación de Cu2+ a la solución, disminución de pH, aumento de actividad microbiótica y detección, quizás por primara vez en forma directa, de compuestos de gases de hidrocarburos generados por estos procesos en experimentos in - vitro. Estos resultados demuestran que los procesos de oxidación y biolixiviación de rocas con minerales sulfurados son capaces de generar aumentos de concentración de metales en solución, incrementos de actividad microbiótica, generación de gases y gradientes de redox, que llevan a migración de iones y gases a superficie, a través de una cobertura transportada. En el pórfido Inca de Oro los valores de pH, EC y TDS de la cobertura presentan variaciones sutiles respecto de la proyección superficial del yacimiento bajo cobertura. Sobre la zona central de mineralización, respecto de los bordes, los valores de pH son levemente más bajos mientras que EC y TDS son levemente más altos. La concentración de Cu, Pb y Zn son mayores sobre el yacimiento, respecto de la cobertura hacia los bordes. El elemento Ca muestra una disminución de valores en la zona central, asociada con valores menores de pH, como también correlación positiva con la ocurrencia de calcita (DRX). Los compuestos gaseosos de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro destacan concentraciones elevadas individuales en colectores sobre la proyección del yacimiento. Se demuestra en este estudio de caso que los procesos de oxidación y biolixiviación ocurren en tiempo presente, ocurrieron en el pasado, y han llevado a la generación de contrastes geoquímicos en la cobertura y superficie, si bien sutiles, detectables. La generación de las anomalías de contraste en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro sería respuesta de distintos mecanismos de movilización de iones desde la fuente mineralizada a superficie, entre estos: evaporación/condensación de aguas subterráneas; generación de gases inorgánicos y orgánicos; capilaridad; bombeo tectónico, y gradientes electroquímicos. Los estudios experimentales, de columnas e in vitro, conjuntamente con el estudio de caso, confirman la ocurrencia de procesos de dispersión de iones y gases a partir de yacimientos de minerales sulfuros bajo cobertura transportada, con generación de improntas geoquímicas de contraste en superficie, conceptos que son aplicables a exploraciones mineras en zonas cubiertas.

Tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias, Mención Geología / Núcleo Milenio Trazadores de Metales en Zonas de Subducción, el Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes, CEGA (FONDAP-CONICYT # 15090013), y la beca doctoral CONICYT # 21170857 / 22/05/2021

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El Proyecto Calamaca está ubicado en el distrito minero de Huamachuco, región que alberga varios yacimientos y proyectos significativos con recursos de oro mayores de 30 millones de onzas. Geomorfológicamente, se localiza en la parte oriental de la cordillera occidental, los principales tipos de rocas presentes son: (1) lutitas y limolitas jurásicas de la Formación Chicama; (2) Areniscas cretácicas con intercalaciones de limolitas de la Formación Chimú y (3) Pórfidos dioríticos del Mioceno. Estructuralmente, se encuentra dentro del eje de un anticlinal regional de rumbo NW, en el que las rocas dominantes son las secuencias jurásicas e intrusiones de pórfidos dioríticos, mientras que las areniscas cretácicas se encuentran en los flancos. El área de estudio comprende 5 km2 y está situado en el eje del anticlinal, donde ocurren vetas y venillas con orientación NW y NE, estas estructuras mineralizadas están alojadas dentro de los pórfidos dioríticos y rocas sedimentarias, se reconocieron dos etapas de mineralización: (1) Pirita + Arsenopirita con altas leyes de oro, los cuales pertenecen a un ambiente de baja sulfuración; (2) Una etapa con Calcopirita + Esfalerita + Galena + Molibdenita + Tenantita, indicando un ambiente epitermal de sulfuración intermedia con menor oro. Ambos eventos con una alteración hidrotermal de Cuarzo, micas blancas (sericita, muscovita, paragonita) + Arcillas (caolinita, illita, esmectita y dickita). Los análisis petrográficos y SEM demuestran que el oro en este depósito está relacionado con Arsenopirita en la etapa de baja sulfuración. Sin embargo, la tendencia tectónica y metalogenética en la región está dominada por ambientes epitermales de intermedia hacia alta sulfuración y pórfidos. Por lo tanto, para una mejor comprensión de este sistema se lleva a cabo un estudio de inclusiones fluidas, que indican temperaturas de 220 ° C a 300 ° C y salinidades de 2.5% a 5.6% de NaCl. La fase de vapor analizada con la microsonda raman muestra la presencia de CO2 y CH4, lo que sugiere un efecto reductor como producto de la interacción de los fluidos hidrotermales con la roca caja de la Formación Chicama. Respecto a términos de exploración, según el vector de temperatura se determina un “target” principal de mayor temperatura, basado en el estudio de inclusiones fluidas. Dicho estudio se realiza en muestras a elevaciones similares (3500 +/- 50 msnm) y dentro del mismo evento de mineralización, como resultado se observa un gradiente de temperatura de 230 ° C en el borde exterior a 290 ° C en el posible núcleo del Sistema Epitermal de baja a intermedia sulfuración. / Tesis

Dos de los elementos de gran interés en procesos relacionados con la contaminación del ambiente son el fósforo y el arsénico. El fósforo no es tóxico en sí, pero es el principal responsable del proceso de eutroficación de cuerpos de agua dulce, que afecta a la mayoría de los reservorios de agua para potabilización en las zonas templadas de nuestro país. El arsénico, eminentemente tóxico, se encuentra en concentraciones bastantes elevadas en el agua subterránea de muchas provincias argentinas, agua que en muchos casos es utilizada para el consumo humano. Estos elementos se presentan en nuestros sistemas naturales principalmente como aniones fosfatos y arseniatos, y es la química de estos aniones la que juega un papel preponderante en el comportamiento de estos dos elementos. Tanto el fósforo como el arsénico pertenecen al grupo 5A(15) de la tabla periódica de los elementos, por lo que el arseniato y el fosfato son aniones de estructura y reactividad muy similar. Los dos aniones tienen gran afinidad por la superficie de óxidos y minerales. Justamente a través de reacciones de adsorción y desorción, o reacciones de precipitación y disolución, los minerales pueden regular la concentración de los aniones en medios acuosos. Si bien los estudios de adsorción de arseniato y fosfato en óxidos están bien documentados, mucho menos estudiada ha sido su cinética de adsorción y desorción. En este trabajo de tesis se estudió y comparó la cinética de adsorción y desorción de fosfato y arseniato en dos goethitas sintéticas y en una montmorillonita intercambiada con Fe(III). Los sólidos fueron caracterizados por difracción de rayos X, espectroscopia IR, análisis térmicos y mediciones de área superficial y porosidad. En todos los casos, la cinética de adsorción y desorción de fosfato y arseniato presenta dos etapas bien diferenciadas: una etapa rápida que tarda menos de 5 minutos, seguida de una etapa más lenta, que tarda varias horas y hasta días. La etapa rápida es el resultado de la interacción directa sobre la superficie externa de los sólidos, y lleva a la formación de complejos superficiales de esfera interna. La etapa lenta parece ser un proceso de difusión en poros. Un seguimiento espectroscópico de la cinética de adsorción por medio de ATR-FTIR establece la formación en forma predominante de dos complejos superficiales de esfera interna: un complejo bidentado protonado y un complejo bidentado no protonado, los cuales pueden estar acompañados por otras especies minoritarias. Los datos muestran que los complejos superficiales evolucionan de manera independiente durante el proceso de adsorción, manteniendo su identidad, sin mostrar interconversión neta entre ellos. El paralelismo entre fosfato y arseniato es notable con todas las muestras y en todas las condiciones estudiadas, sugiriendo que los dos aniones (y sus especies protonadas) reaccionan con la superficie de los sólidos por el mismo mecanismo y generando el mismo tipo de complejos superficiales. / Phosphorus and arsenic are very important in processes related to environmental pollution. Phosphorus is not toxic, but it has been recognized as one of the main elements responsible for eutrophication of fresh water bodies, affecting many water reservoirs in Argentina. Arsenic is highly toxic, and can be found at relatively high concentrations in the groundwater of several Argentinean provinces, groundwater that is often used as drinking water. These two elements appear in our natural systems as phosphates and arsenates. Therefore, the chemistry of these anions plays a very important role in the environmental behavior of these two elements. Since phosphorus and arsenic are both Group 5A(15) elements of the periodic table, phosphate and arsenate are anions of very similar structure and reactivity. Both anions have a high affinity for the surface of oxides and minerals. Thus, their concentration in aqueous systems is mainly controlled by minerals through adsorption-desorption reactions, or precipitation-dissolution reactions. Although there are many studies in the literature about phosphate and arsenate adsorption on oxides, the kinetics of the adsorption and desorption processes has been much less studied. In this work, the adsorption and desorption kinetics of phosphate and arsenate on two synthetic goethites and one Fe(III) exchanged montmorillonite are studied and compared. The solids were characterized by X-ray diffraction, IR spectroscopy, thermal analyses and surface area and porosity measurements. In all cases, the adsorption and desorption of phosphate and arsenate takes place in two stages: a fast one that takes less than 5 minutes, followed by a slower stage that takes several hours or even days. The fast stage is the result of the direct interaction of anions with the external surface of solids, leading to the formation of inner-sphere surface complexes. The slow stage seems to be a process controlled by diffusion in pores. The ATR-FTIR study of the adsorption kinetics shows the formation of two inner-sphere surface complexes for phosphate: a protonated bidentate complex and a nonprotonated bidentate complex, which can be accompanied by other minor species. Data shows that the relative concentration of these surface complexes changes only slightly as the reactions proceeds, and they seem to evolve in time rather independently. The parallelism between phosphate and arsenate is remarkable with all samples and under all studied conditions, suggesting that both anions (and their protonated species) react with the solid surface by the same mechanism, forming the same type of surface complexes.

Busca recuperar el oro de minerales sulfurados de baja ley provenientes de la provincia de Casma, mediante procesos metalúrgicos, combinados, de gravimetría-centrifugación, flotación y cianuración. Utiliza una muestra representativa de un mineral sulfurado de baja ley proveniente de la provincia de Casma del departamento de Ancash. La ley de cabeza es de 0.62 g/TM. La caracterización indica la presencia de las especies mineralógicas: Electrum, Esfalerita, Ilmenita, Pirita, Hematita, Goethita y gangas. Además en la muestra se encuentra partículas entrelazadas referidas al oro, las cuales son: Electrum-Goethita, Electrum-Gangas, Electrum-Goethita-Gangas. En base a estos resultados se realiza cuatro pruebas metalúrgicas de preconcentración gravimétrica-centrifugación en el concentrador Falcon. Según los resultados de la investigación, el proceso metalúrgico adecuado para la recuperación de oro de minerales sulfurados de baja ley en la provincia de Casma, consiste en una preconcentración con el concentrador Falcon, luego de lo cual se realiza los procesos de flotación de los relaves de la preconcentración; finalmente se juntan y se remuelen los concentrados obtenidos en la preconcentracion y flotación, para realizar el proceso de cianuración. Con este proceso, se obtiene una recuperación total de 87.94% de oro y un consumo de cianuro de sodio de 1.65 Kg/TM. / Tesis

La presente tesis comprenderá el plantear las estrategias necesarias para controlar la dilución del mineral aplicando criterios geomecánicos en el método de minado de Tajeo por subniveles, estas se aplicarán a un caso de estudio con el fin de reducir el porcentaje de dilución secundaria. Un tema muy arraigado en la industria minera es que al mecanizar una operación minera y/o incrementar la producción resulta en costos menores y en mayores utilidades, esto es cierto en la medida de que la dilución se mantiene constante o en niveles aceptables. Este trabajo de tesis se inicia revisando la bibliografía específica existente sobre la dilución y los parámetros que influyen en ella, para tomar énfasis en los parámetros geomecánicos influyentes y desarrollar estos parámetros en la tesis. Con esto se formulan las estrategias a aplicar para controlar y reducir la dilución secundaria (dilución no planeada), del mineral. Posteriormente se procedió a levantar la información necesaria (mapeos y logueos geomecánicos), para la Caracterización y Clasificación Geomecanica, adicionalmente se contaba con información de ensayos de laboratorio lo que permitió definir las propiedades índices de la roca intacta, para luego con los mapeos y logueos geomecánicos correspondientes a la zona de estudio de la veta, poder definir las propiedades índices del macizo rocoso. Con esta información se procedió a usar herramientas de diseño empírico como son el Método Gráfico de Mathews para la estabilidad de tajeos (N extendido), el Equivalente Lineal de Sobrerotura (ELOS) de Clark & Pakalnis y la última versión ELOS de Capes para la estimación de la dilución, el Método de Carter para dimensionar los pilares puentes, y el método de Barton para el diseño del sostenimiento en las labores. Adicionalmente se utilizó métodos numéricos, a través del programa Phase2 de Rocscience, que utiliza el método de elementos finitos para calcular las deformaciones y esfuerzos con el fin de evaluar las condiciones de Estabilidad de los tajeos diseñados con los métodos empíricos mencionados previamente. Finalmente se plantean las conclusiones y recomendaciones que se lograron a través de la realización de la tesis.

Ingeniero Civil de Minas / La definición de los recursos de un yacimiento constituye el primer eslabón de la cadena del negocio minero. Si éstos son definidos con una alta probabilidad de error, todos los procesos posteriores, entre ellos el diseño de la mina, la planificación y evaluación del proyecto, podrían no tener un buen desempeño. Si bien resulta inimaginable generar modelos de reservas exentos de error, es fundamental que los parámetros definidos para la evaluación de recursos aseguren una desviación razonable, que no impacte de manera desmedida los procesos posteriores. Este trabajo consiste en seleccionar una densidad de malla de sondajes adecuada para determinar las reservas para el Proyecto Hipógeno de la Mina Spence. A partir de los sondajes originales, cuyo espaciamiento es de aproximadamente 100 x 100 metros, se construye un modelo de bloques de referencia, en base a lo cual se consideran distintas mallas de sondajes y por simulación se construyen nuevos modelos de bloques. Luego, para un plan minero único, se evalúan las desviaciones de cobre fino en los modelos de bloques, en el plan minero y finalmente en el valor del proyecto. Los resultados obtenidos para periodos anuales se resumen en la siguiente tabla: Densidad de malla [m] Error Modelo [%] Error Planificación [%] Error VAN [%] 35 4.36 3.25 12.9 50 5.72 4.56 20.4 70 7.64 7.17 28.8 100 10.34 9.5 40.8 150 22.66 18.25 94.8 200 30.04 25.75 148.8 Como es de esperar, a menor densidad de malla se obtiene una mayor probabilidad de error. El comportamiento del error de modelo, planificación y beneficio económico es aproximadamente lineal, con un cambio de pendiente a partir de la malla 100 x 100 metros. Como resultado de este trabajo, se concluye que la densidad de perforación que cumple con la definición de recursos medidos para el proyecto hipógeno de Spence corresponde a la malla de 100 x 100 metros, y para recursos indicados, una malla de entre 100 x 100 y 150 x 150 metros. Es posible que parte del aumento del error sobre la malla de 100 x 100 esté relacionado con el uso de una malla similar para la construcción del modelo de referencia, ya que para una malla menos densa, los cuerpos pequeños se pierden. Para determinar si este efecto existe, se podría repetir el ejercicio para casos con modelos de referencia construidos a partir de otras densidades de malla.