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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 Uso de desechos de la industria olivícola para la fabricación de paneles no estructuralesAutores: Silva Gallegos, Álvaro IgnacioAutor Institucional: Universidad de TalcaProfesor Guía: Hernández Espinoza, DiógenesA lo largo de la presente investigación se trabajó en la confección de un panel constructivo de carácter no estructural, para ser utilizado en la elaboración de muebles, puertas y recubrimientos. Estos paneles fueron desarrollados a partir de residuos que provienen de la industria olivícola, específicamente los residuos de poda del olivo y el hueso de aceituna presente en los desechos del aceite de oliva. Los materiales utilizados fueron consolidados con un aglomerante urea-formaldehído, en conjunto con un catalizador (sulfato de amonio) y un componente hidrofóbico (emulsión parafínica). Se estableció un proceso de caracterización del material mediante la formación de diferentes probetas las cuales utilizaron diversas dosificaciones de aglomerantes y partículas, estas fueron sometidas a pruebas de ensayos físicos y mecánicos. La presente memoria surge como una iniciativa sustentable, ya que el hecho de utilizar desechos agroindustriales para la elaboración de paneles aportaría a la economía circular y ayuda a mitigar la deforestación que se produce año a año a nivel mundial con los monocultivos para producir madera. La propuesta actual trata sobre la producción de paneles aglomerados de partículas MDP en base a desechos producidos por la poda del olivo y el hueso de la aceituna. Se elaboraron diversas recetas para la elaboración de las probetas, las cuales diferenciaban en la dosificación de materiales, tamaño de partículas, dosificación de aglomerantes, tiempo y temperatura de prensado. A través de esto se logró conseguir o simular un material muy parecido a los tableros MDP que se comercian actualmente, con capacidades mecánicas y físicas muy positivas, incluso superando algunas características de los paneles que se intentan recrear. El proyecto concluye con un impacto positivo, ya que se abre una puerta para utilizar este material en un futuro, debido a las propiedades mecánicas y físicas que presentaron los paneles elaborados, por lo que se busca que, a través de investigaciones similares, generar un aporte a la comunidad con soluciones sustentables y a la construcción con materiales que pueden ser obtenidos a partir de desechos agroindustriales.Item Fabricación de material biopolimérico en base a residuos orgánicos existentes en la región del MauleAutores: Cofré Orellana, Sebastián IgnacioAutor Institucional: Universidad de TalcaProfesor 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, ChibuyAutor Institucional: Universidad de TalcaProfesor 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 Utilización de residuos y desechos agroindustriales en la flotación MineraAutores: Salgado Muñoz, Javier AntonioAutor Institucional: Universidad de TalcaProfesor Guía: Hernández Espinoza, DiógenesEsta investigación trata principalmente de la utilización de residuos provenientes de la agroindustria, los cuales son la Pomasa (manzana), Tomasa (tomate) y Orujo (aceituna), con los cuales se generó un colector por cada residuo para reemplazar los colectores convencionales de la industria minera. Esto para disminuir la contaminación proveniente de la agroindustria y también con el fin de poder utilizar esta materia que actualmente solo es eliminada. Las pruebas se realizaron con calcopirita, la cual es un sulfuro de Cobre, al cual se les realizo el proceso de flotación con parámetros fijos con el fin de observar si estos colectores generados son de utilidad o no. Estos colectores fueron generados mediante un proceso de obtención de aceite, el cual posteriormente paso por una transesterificación para obtener un polvo colector. Los resultados de esta investigación entregaron que, al utilizar los colectores generados por los residuos, la recuperación de cobre estuvo entre 59% a 64%. Esto es al menos un 8% más que al realizar la flotación sin colector. También se obtuvo una disminución del enriquecimiento de los relaves y un ligero aumento de la selectividad. Y al momento de realizar las combinaciones de PAX y los colectores generados, se obtuvieron mejoras. Finalmente, a raíz de las pruebas realizadas en laboratorio y los índices metalúrgicos se pudo concluir que los colectores generados contienen propiedades que los hacen un posible colector industrial, pero que necesitan aun de mayor investigación mediante la variación de los parámetros enfocados en esta tesis para lograr una posible optimización del funcionamiento de los colectores generados en la flotación minera.
