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Item Recuperación de metales de interés económico mediante flotación empleando ozono, a partir del embalse de relaves de Mina ChépicaAutores: Alarcón Márquez, Martín IgnacioProfesor Guía: Hernández Espinoza, DiógenesEl actual problema de los depósitos de relaves es que comprenden grandes riesgos ambientales como la contaminación de suelos por metales pesados, la infiltración en las napas subterráneas, entre otros impactos negativos que generan estos residuos. Acompañado, de la disminución de las leyes de los minerales y la necesidad de extraer mayores volúmenes para cumplir con la demanda, se ha iniciado la búsqueda de nuevas estrategias para la extracción de metales de interés económico, una de ellas es el procesamiento de residuos mineros, como lo son los relaves. Por ello, este estudio propone un método para abordar el tratamiento de relaves mineros, referente a recuperar metales valiosos como, cobre, oro y plata, por medio de la implementación de un proceso de flotación que emplea ozono como agente oxidante y esto a partir del embalse de relaves de mina Chépica, la cual está ubicada en la Región del Maule, Chile. En esta investigación, particularmente se realizó una caracterización de la muestra de relave, que incluyó determinación de la densidad, análisis granulométrico y de la composición química. Donde se obtiene una densidad del relave de 2,3 [g/cm3] y un P80 = 49,13 [μm]. Por otro lado, se llevaron a cabo pruebas de flotación para establecer y fijar las condiciones operacionales que favorecieran la recuperación de metales de interés, primero se estudió el efecto del flujo de ozono, con valores de 2, 3 y 5 [L/min]. Posteriormente, se analiza el impacto de la utilización de colector PAX y SIPX, con variación en sus concentraciones que van desde 0 hasta 40 [g/t]. También, se evalúa el efecto del espumante MIBC, con dosis de 20, 40 y 80 [g/t], esto a valores de pH de 3,8 (natural de la pulpa); 8,5; 9,5 y 10,5. Por último, se estudió el efecto del uso de aire y ozono como agentes oxidante, con la incorporación de CuSO4 como activador. Con el fin de seleccionar, la condición que es más favorable se emplean los índices metalúrgicos, para priorizar una condición por sobre otra y mantenerla fija. Entre los resultados destaca que con un flujo de ozono de 2 [L/min], una dosis respectiva de PAX y MIBC de 40 y 80 [g/t] se obtiene una reparación de cobre, oro y plata cercana a un 16; 12 y 7 [%], respectivamente. Mientras, que cuando se trabaja al pH natural de la pulpa y se mantienen las condiciones anteriores, la recuperación de cobre aumenta considerablemente, dado que es inferior a un 70 [%], en cambio, para oro y plata se obtienen recuperaciones que bordean un 14 [%] y 13 [%].Item Fabricación de material biopolimérico en base a residuos orgánicos existentes en la región del MauleAutores: Cofré Orellana, Sebastián IgnacioProfesor Guía: Pincheira Orellana, Gonzalo; Hernández Espinoza, DiógenesEl uso indiscriminado de plásticos en la actualidad, el incremento acelerado de la generación de residuos de estos mismos plásticos derivados del petróleo, el aumento en el precio de este recurso no renovable y la no conciencia de reciclaje ambiental que existe a nivel mundial traen consigo la contaminación al medio ambiente, el cual es un problema a estas alturas a nivel global. Es en este punto donde surgen nuevas oportunidades para remediar dicha problemática, como lo es la fabricación de un nuevo material de naturaleza 100% orgánica, capaz de ser degradado en un tiempo menor a los polímeros sintéticos. Esta investigación consiste en obtener un biopolímero plástico, con características similares a las de los plásticos convencionales. Para ello se decide elegir el almidón como elemento base para los materiales a fabricar, ya que el almidón, es uno de los biopolímeros naturales más baratos y abundantes debido a su fácil obtención a partir de diversas fuentes vegetales (trigo, maíz, papa). Y como materiales complementarios se utilizan los desechos del tomate y la manzana, como ingredientes que permitirían potenciar a la región del Maule, en esta área. El proceso de fabricación del biomaterial es muy sencillo, y la calidad del mismo varía según la naturaleza de los ingredientes que lo componen. Como reactivos se utilizan vinagre blanco, glicerina y agua. A los biopolímeros obtenidos se les realizaron ensayos de tracción y control de biodegradación.Item Evaluación a la fabricación industrial de pellet a base de residuos generados de la planta productora de aceite de oliva Siracusa S.A.Autores: He Fuenzalida, ChibuyProfesor Guía: Olivos Pérez, Ambrosio; Hernández Espinoza, DiógenesEn el presente informe se realizó la evaluación a la fabricación industrial de pellet de biomasa frutal en base a residuos oleícolas, con enfoque a los huesos de aceitunas y podas de olivo generados por la empresa Siracusa S.A, con la finalidad de buscar una valorización a sus residuos, utilizando los huesos de aceitunas como principal elemento. Como propuesta, se realizó una valorización energética de estos a través de la fabricación de pellets que aprueben la norma chilena NCh ISO 17225/6, la cual regula los pellets de origen no leñoso para fines comerciales. Se comenzó con la medición del contenido de lignina y potencia calorífica a los tres residuos generados por la planta (alperujo, huesos de aceituna y podas de olivo). Los resultados fueron satisfactorios, entregando porcentajes de lignina de 46,5%, 47,46% y 64,77% respectivamente, versus el 46,7% que contiene el aserrín según (Torres Jaramillo, 2017). Respecto al poder calorífico, fue medido en base seca, obteniendo valores de 21,55MJ/kg, 21,91MJ/kg y 19,25MJ/kg respectivamente, versus 14,5MJ/kg que requiere como mínimo la norma. Se prosiguió con establecer las fórmulas de pellets a elaborar, considerando el uso de huesos de aceituna en todas las mezclas elaboradas. Definiendo 6 mezclas distintas de pellets las cuales fueron fabricadas. Los parámetros requeridos por la norma chilena de los pellets fueron medidos en base al manual del sistema EN-PLUS (European Pellet Concil, 2013). De estos parámetros, se comenzó midiendo la durabilidad mecánica (DU), siendo el parámetro más crítico de los pellets, dónde, sólo 3 de las fórmulas lograron superar la norma (≥ 97,5%), siendo estos, los huesos de aceituna con 5% de almidón de papa (DU: 97,83%), huesos (90%) con podas de olivo (10%) sin aditivo (DU: 98,53%) y huesos (90%) con podas de olivo (10%) con 2% de almidón de papa (DU: 98,53%). Los parámetros requeridos por la norma chilena del pellet son: durabilidad mecánica (DU), poder calorífico (Q), porcentaje de finos (F), diámetro (D), longitud (L), cenizas (C), densidad aparente (DAPP) y humedad (H). Además de un análisis químico que limita los contenidos de: Nitrógeno (N), Azufre (S), Cloro (Cl), Arsénico (As), Cadmio (Cd), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Plomo (Pb), Mercurio (Hg), Níquel (Ni) y Zinc (Zn). De las mezclas que superaron la prueba, se continuó la medición de los parámetros solicitados por la norma, de las cuales, la fórmula con mejores resultados resultó ser la mezcla de huesos de aceituna (90%) con podas de olivo (10%) sin aditivos. Arrojando los siguientes valores: DU=98,53%, Q=17,96MJ/kg, F=0,62%, D=6±1mm, 3,15mm≤L≤40mm, C=2,99%, DAPP=790kg/𝑚3 y H=11,1%. Respecto al análisis químico, se determinó que, todos los pellets obtuvieron los mismos resultados con relación a los cumplimientos de la norma, logrando el cumplimiento de los contenidos de S, Cl, Cr, Cu, Pb, Ni y Zn, sin embargo, las tres mezclas estudiadas no lograron aprobar los niveles de Cadmio, obteniendo valores entre 23mg/kg y 33mg/kg, mientras que, la norma permite un máximo de 0,5mg/kg. En cuanto al Nitrógeno y Arsénico, estos elementos no son medibles por el equipo utilizado, por lo tanto, los contenidos de estos en los pellets fabricados fueron indeterminados. Se concluyó la investigación a través de un análisis estimativo de costos de fabricación de las tres mezclas de pellets seleccionadas, resultando en un costo de 82CLP/kg para la mezcla de huesos de aceituna con 5% de almidón de papa, 14CLP/kg para la mezcla de huesos con podas de oliva sin aditivos y 39CLP/kg para la mezcla de huesos con podas de olivo con 2% de almidón de papa. Desafortunadamente, estos resultados no fueron suficientes para ser analizados respecto a los costos reales de producción de las empresas, sin embargo, si demostró en el impacto económico el uso de aditivos. Finalmente, respondiendo a la pregunta esencial, en Chile actualmente no está aprobada por la ley la norma de biocombustibles sólidos Nch ISO-17225, por lo tanto, si es factible la fabricación y venta de pellets que no cumplan la norma. En este caso, el único inconveniente resultó ser el Cadmio. Lo cual, evidencia la gran factibilidad del uso de huesos de aceituna y las podas de olivo en la producción de pellet. Quedando abierta la posibilidad de estudiar nuevas fórmulas de pellet que incluyan estos y otros residuos de la industria agrícola, lo cual sería una revolución para la economía circular.Item Uso del ozono para reducir las leyes de arsénico en los concentrados producidos en el proceso de flotación de sulfuros de cobreAutores: Aburto Hole, Joaquín AndrésProfesor Guía: Hernández Espinoza, DiógenesEn el siguiente trabajo se presenta una actual y progresiva problemática ambiental, la cual es la emisión tanto de metales pesados como de metaloides por parte de la industria minera y metalúrgica, además de las penalidades económicas que los productos de estas industrias pueden sufrir, tales como el caso de concentrados de cobre que posean más de 5000 partes por millón (ppm) de arsénico, los cuales pueden ser rechazados o comprados a precios demasiado bajos; este mismo, es el foco de estudio planteado. En el proceso de obtención del cobre desde su concentrado en pulpa, se hace una serie de tostaciones las que eliminan el arsénico en forma de As2O3, junto a otros elementos; con este antecedente, se plantea la oxidación del arsénico durante la flotación del cobre, reduciendo la cantidad que se pueda obtener en el concentrado, mediante la utilización de ozono para lograr la oxidación y decantación del arsénico. Para lograr esto, se realizó una caracterización granulométrica del material a flotar, junto a pruebas de ozonización para establecer el efecto que este generaba en las concentraciones químicas del arsénico y el cobre, además del potencial de óxido reducción (redox) a diferentes pH; posteriormente se hicieron un conjunto de flotaciones a pH 3, 7 y 12, con parámetros de flotación iguales pero con una variación, en un par se usó el ozono para flotar el material, en otra el aire como se hace actualmente en la industria y finalmente realizando una ozonización al material y posteriormente flotando con aire. El estudio mostró que la flotación con aire en material ozonizado presentaba recuperaciones de cobre entorno al 90%, razón de enriquecimiento e índice de selectividad de cobre, pero también de arsénico, lo que descartaba su uso; mientras que la flotación con ozono a un pH 3 presentaba una alta recuperación de cobre (92,16%) y baja de arsénico (18,21%), una razón de enriquecimiento e índice de selectividad de cobre suficiente para el proceso de concentración de cobre. Se concluyó que la flotación del material con ozono a un pH 3 genera los concentrados con menor contenido de arsénico entre los casos propuestos; se sugiere utilizar estos parámetros para una etapa rougher y debería considerarse en etapas siguientes usar aire para la flotación, junto al ajuste de optimización de los parámetros de flotación. // ABSTRACT: In the following work a current and progressive environmental problem is presented, which is the emission of both heavy metals and metalloids by the mining and metallurgical industry, in addition to the economic penalties that the products of these industries may suffer, such as the case of copper concentrates that have more than 5000 parts per million (PPM) of arsenic, which can will be rejected or bought at too low prices; this same, this is the focus of study raised. In the process of obtaining copper from concentrate, a series of roasting is carried out, which eliminates the arsenic in the form of As2O3, along with other elements; With this in mind, the oxidation of arsenic during the flotation of copper is considered, reducing the amount that can be obtained in the copper concentrate, for which the use of ozone is postulated to achieve the oxidation and decantation of arsenic. To achieve this, a granulometric characterization of the floating material was carried out, together with ozonation tests to establish the effect that this generated in the chemical concentrations of arsenic and copper, in addition to the reduction oxide potential (redox) at different pH; Subsequently, a set of flotations were made at pH 3, 7 and 12, with the same flotation parameters but with a variation, in one pair ozone was used to flotation the material, in another the air as is currently done in industry and finally another would be by ozonating the material and later floating with air. The study showed that flotation with air in ozonated material presented high levels of metallurgical recovery, enrichment ratio and selectivity index of copper, but also of arsenic, which ruled out its use; while flotation with ozone at pH 3 presented a high recovery of copper and low of arsenic, a ratio of enrichment and selectivity index of copper of useful figures for the copper concentration process. It was concluded that the flotation of the material with ozone at a pH 3 generated the concentrates with the lowest arsenic content among the proposed cases; It is suggested to use these parameters for a rougher stage and it should be considered in subsequent steps to switch to the use of air for flotation, together with the optimized setting of the flotation parameters.Item Estudio de la procedencia y difusión en el ambiente de los compuestos orgánicos volátiles generados en los depósitos de relaves minerosAutores: Moreno Sandoval, Nicolás AlejandroProfesor Guía: Hernández Espinoza, DiógenesEn el mundo industrial, es importante controlar las emisiones gaseosas a la atmosfera, como los son los gases de efecto invernadero, para evitar la contaminación del ambiente y que los trabajadores y las poblaciones cercanas al punto de emisión tengan contacto con el agentes químicos tóxicos por largos periodos de tiempo causándoles problemas para la salud. El siguiente trabajo hablará sobre una emisión gaseosa que tiene poco estudio en el mundo minero, el cual viene siendo emitido en sus depósitos de relaves. Los gases emitidos corresponden a compuestos orgánicos volátiles los que según este estudio provienen de la utilización de reactivos químicos orgánicos en el proceso de flotación. Estos agentes químicos pueden tener como paradero final los concentrados de mineral o el depósito de relaves, lo que se pudo comprobar con análisis de cenizas totales, donde se obtuvo un 3,99% de materia orgánica calcinada de las muestras de relave fresco. Por otro lado, el estudio mostró que las aguas provenientes del proceso de flotación se evaporan entre 4 y 13% más rápido que el agua potable y el agua destilada, el que puede estar dado por los compuestos orgánicos volátiles encontrados en este trabajo. Por último, en base a los análisis obtenidos de los COV’s, se observa una rápida volatilidad de los compuestos detectados inicialmente de la boca de descarga de relave, obteniendo al Pentane, 2-methyl- como el compuesto que aún se puede encontrar a 100 metros de distancia a la descarga del relave en el depósito. // ABSTRACT: In the industrial world, it is important to control gaseous emissions into the atmosphere, such as greenhouse gases, to avoid contamination of the environment and that workers and populations near the point of emission have contact with toxic chemical agents for long periods of time causing health problems. The following work will talk about a gaseous emission that has little study in the mining world, which has been emitted in it’s tailings deposits. The gases emitted correspond to volatile organic compounds which, according to this study, come from the use of organic chemical agents in the flotation process. These chemical agents may have mineral concentrates or tailings deposits as their final whereabouts, which could be verified with total ash analysis, where 3,99% of calcined organic matter was obtained from the fresh tailings samples. On the other hand, the study showed that the water from the flotation process evaporates between 4 and 13% faster than drinking water and distilled water, which may be due to the volatile organic compounds found in this work. Finally, based on the analyzes obtained from the VOCs, a rapid volatility of the compounds initially detected from the tailings discharge mouth is observed, obtaining Pentane, 2- methyl- as the compound that can still be found at 100 meters away from the discharge of the tailings in the deposit.
