Examinando por Autor "Sierra Villalobos, Javier"
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Ítem Determinación de la cinética de lixiviación por agitación de un relave de cobre(Universidad Andrés Bello, 2019) Vera Cárcamo, Ignacio Yves; Sierra Villalobos, Javier; Facultad de Ingeniería; Escuela de Ciencias de la TierraEl presente trabajo de investigación estudió la influencia de la temperatura y la concentración de ácido sulfúrico sobre la cinética de reacción, y el porcentaje de recuperación de cobre de un relave proveniente del proceso de flotación de minerales sulfurados de cobre, por medio de lixiviación por agitación en un reactor abierto. Para la evaluación de cada variable; se consideró la concentración de ácido sulfúrico a 50 y 100 g/L y temperatura en un intervalo de 25ºC, 50ºC y 75ºC, en un total de 60 minutos que dura cada prueba. El porcentaje de recuperación del cobre en promedio fue sobre el 80%, en el cual se determinó que es factible termodinámica y cinéticamente posibles disolver las especies mineralógicas que contienen cobre. En vista lo anterior, se determinó que en una muestra de 747 g de relave con una ley del 0,3% de Cu, se pudo recuperar en promedio 1,2 g/L de Cu2+. La cinética de lixiviación del cobre en una muestra de relave es un proceso hidrometalúrgico cuyo control es mixto, ya que los análisis químicos del electrolito de cobre durante las pruebas que se utilizó 100 g/L de reactivo, existe un pequeño descenso en la recuperación de [Cu2+] en los últimos 15 minutos, una posible explicación es que el relave tiene una composición mineralógica alterada, provocando que el cobre disuelto sufra un re-atrapamiento, fenómeno conocido como preg-robbing, en el cual impide que una pequeña cantidad de cobre difunda hacia el seno de la solución. Respecto al control químico, al haber la existencia de minerales de cobre sulfurado en el cual un porcentaje es insoluble debido a que se forma una capa de azufre elemental alrededor de la interfase del sólido, que impide la reacción química con el cobre. Para el cálculo de la energía de activación de la reacción del cobre no fue posible determinarla con exactitud, porque existen interferencias que hacen que la constante de velocidad disminuya en función de la temperatura, por el cual no es coherente con la teoría de Arrhenius. Una solución a este descenso en el porcentaje de recuperación es que al relave tenga un tratamiento previo de flotación de minerales de silicatos altamente reaccionantes con el ácido sulfúrico, además de minerales que afecten significativamente la disolución y recuperación del cobre. Además de solucionar las interferencias que se presentaron en la siguiente investigaciónÍtem Estudio del impacto del diseño de la malla de tronadura en las etapas posteriores del proceso productivo minero(Universidad Andrés Bello, 2019) Covarrubias Escudero, José Luis; Valenzuela Montesino, Lalheska Abril; Sierra Villalobos, Javier; Facultad de IngenieríaEl presente trabajo de tesis, tiene como principal objetivo evaluar el impacto del diseño de la malla de tronadura en los costos del proceso productivo minero, desde la fragmentación obtenida en la etapa de tronadura hasta la etapa del chancado. El problema radica en la fragmentación que está obteniendo el rajo Pelambres en la fase 7, donde se quiere realizar modificaciones operacionales de la malla y verificar si se genera un impacto en los costos en las etapas de carguío, transporte y chancado. El análisis consiste en estudiar dos mallas una del tipo triangular y otra mixta tomando 3 posibles escenarios, además se realiza en base al P80 extraído del software 2D Bench de la familia del JK Simblast. Los 3 escenarios constan de la variación del diámetro de perforación, la altura de carga de explosivos y del burden, espaciamiento y pasadura. Para el escenario 1 (diámetro de perforación) la variación tuvo un rango de un 13% y para el escenario 2 y 3 la modificación fluctúa en un rango de un 10%. En el caso de la malla triangular, el escenario de reducción del burden y espaciamiento presentó resultados del P80 de 0,396 men relación a 0,562 m del escenario base (reducción de un 29%) lo que trae consigo un aumento en los costos de explosivos en un 10,14%(equivalente a 312.205USD) siendo poco influyente en relación al ahorro de costos en las operaciones de carguío y transporte. En energía se reduce el costo en un 1,10%. Los costos de carguío también se reducen en 21,02%%y los costos de transporte se reducen en un 10,02%. La malla mixta obtuvo reducciones de 3,53% en energía, 3,56% en explosivos, 5,15% en transporte y 10,58% en carguío. Finalmente, se concluye que el mejor diseño de malla de tronadura es la distribución triangular, porque el ahorro acumulativo en costos operacionales alcanza un 36,77% en comparación a la malla mixta que logra un máximo de reducción de costo en un 17,31%.Ítem Estudio del impacto en la implementación del concepto “industria 4.0” en la empleabilidad en los procesos productivos mineros(Universidad Andrés Bello, 2019) Vergara Bartolo, Miluska Yovana; Sierra Villalobos, Javier; Facultad de Ingeniería; Escuela de Ciencias de la TierraLa forma en la que conocemos de hacer minería no será la misma en un mediano plazo, los diversos avances tecnológicos conllevarán a un desarrollo avanzado desde las operaciones manuales a que están puedan ser tele-operadas o automatizadas, lo que generará un cambio en la forma en la que se realiza la extracción del mineral ya sea en rajo o subterránea a la cual se le denominará Minería 4.0. Si bien en Chile este concepto es “nuevo”, en diferentes partes del mundo y en diferentes industrias transformar los procesos manuales a un nivel de autonomía, ha generado cambios los cuales se verán reflejados en un mediano y largo plazo. Y considerando los nuevos desafíos que día a día debe enfrentar la minería (bajas leyes, alta tasa de accidentabilidad y fatalidad, cambio de método de extracción), es necesario estudiar el impacto que dicho avance tecnológico tendrá en la industria minera del futuro. Con base en lo expuesto anteriormente, el presente estudio analizará cómo la implementación de este concepto de minería 4.0 afectará en la empleabilidad del proceso productivo minero, además de ver sus beneficios ante las nuevas exigencias de la industria. El objetivo de este estudio es: •Estudiar la aplicación del concepto industria 4.0 a la industria minera y su impacto en la empleabilidad.Ítem Estudio técnico económico de la implementación de plasma en voladuras de producción con método sub level stoping(Universidad Andrés Bello, 2018) Figueroa Sáez, Samuel Eliseo; Sierra Villalobos, Javier; Facultad de IngenieríaEl siguiente trabajo está orientado a estudiar la implementación de plasma en voladuras de producción, en minería subterránea, utilizando el método de sub level stoping, para ello se simulará un caso hipotético bajo condiciones estándar modificando parámetros tales como: condiciones geo mecánicas, forma y profundidad y se comparará con otros explosivos comúnmente utilizados: anfo y emulsión. Se evaluarán la eficiencia, su poder rompedor y costos de cada uno.Ítem Evaluación económica de construcción del "proyecto embalse de relave n° 3, El Arenal"(Universidad Andrés Bello, 2018) Constancio Valenzuela, Nicolás Esteban; Sierra Villalobos, Javier; Facultad de Ingeniería; Escuela de Ciencias de la TierraEl documento presentado a continuación tiene como objetivo realizar la evaluación económica para la construcción del Proyecto Embalse de Relaves N°3, El Arenal. Se realizaron los diferentes estudios en base al proyecto con el fin de poder determinar la mejor opción de inversión y de gastos operativos, considerando que la planta actualmente no se encuentra operativa. Se estudian 3 posibles casos, considerando la opción de depositar acorde a lo que la planta se encontraba depositando antes de ser paralizada (24 tpd de relave), así como también las opciones acordes al proyecto donde se presenta una depositación diaria de 150 toneladas por día de relave. Conociendo lo que la planta estaba depositando, sumado a que presentan un relave el cual no está normalizado, se lleva a cabo el planteamiento de enviar los relaves antiguos mediante tuberías o camiones. Los resultados considerando las 3 opciones llevan a una inversión inicial o CAPEX de 645,114 US$ para la depositación de relaves frescos, un CAPEX de 677,729 US$ para la depositación de relaves frescos más el envío de relaves antiguos mediante camiones y un CAPEX para la tercera opción depositando relaves frescos y la depositación de relaves mediante tuberías de 647,189 US$. La decisión de la mejor opción se lleva a cabo considerando los parámetros operativos y de gastos de capital, con el fin de poder estimar un valor aproximado para que la planta vuelva a su funcionamiento normal, además de considerar la opción de normalizar el relave antiguo mediante dos posibles opciones.Ítem Metodología y evaluación técnico-minero, para la recuperación de elementos de valor desde relave minero(Universidad Andrés Bello, 2019) Díaz De La Guarda, Jesse James; Contreras González, Cristopher Daniel Enrique; Sierra Villalobos, Javier; Facultad de Ingeniería; Escuela de Ciencias de la TierraEl trabajo presentado a continuación muestra la planificación y evaluación económica del relave El Arenal, ubicado en la comuna de Putaendo, V región de Chile. La planificación tiene un carácter simple, ya que se aplica a pequeña minería, en donde la mayoría de los casos no existen recursos suficientes para realizar grandes inversiones ni conseguir un financiamiento. El proyecto se concentra en la recuperación del cobre, sin embargo, se realiza un estudio de mercado y un análisis sobre los posibles elementos con potencial económico y de interés dentro del relave. La planificación parte con una estimación del volumen del relave, para posteriormente estimar el volumen vida optima, dimensión de flota, procesamiento y finalmente una evaluación económica, con los indicadores económicos correspondientes y un análisis de sensibilidad de las variables más delicadas que afectan la rentabilidad del proyecto.Ítem Modelo empírico para la evaluación económica de un yacimiento a rajo abierto(Universidad Andrés Bello, 2019) Ceballos Cabezas, Luis Marco Antonio; Sierra Villalobos, Javier; Facultad de IngenieríaEstadistas y matemáticos han tratado de lidiar con uno de los grandes problemas que presenta la minería, el valorizar un proyecto de forma temprana con una precisión en sus costos que permita al ingeniero tener una visión futura del proyecto y poder tomar una decisión sobre qué camino seguir. Para poder lograr lo anterior, la dificultad radica en la falta de estandarización de esta actividad, al ser impredecible y no replicable, no se puede lograr una certeza del 100% sobre los resultados obtenidos. Sin embargo al día de hoy existen metodologías que permiten acercarnos a los resultados deseados con un cierto grado de precisión, los autores a los que me refiero son Nicholas (permite determinar el método de explotación), Taylor (permite determinar un plan minero básico) y O’Hara (permite la estimación de costos). Para realizar con mayor facilidad el ensayo de estas metodologías conjuntas se desarrolló un sistema en el programa Microsoft Excel, utilizando su lenguaje de programación orientado a aplicaciones (VBA). La automatización de este sistema contaba con un solo problema de base, el cual era la imposibilidad de las planillas de Excel de procesar más de 2 millones de datos aproximadamente. La resolución simple y eficaz de este problema mediante la codificación en VBA permite leer los modelos de bloques, que contienen la información relevante para la evaluación económica. Automatizando los modelos de Nicholas, Taylor y O’Hara, restringidos solo a rajo abierto, se determinaron los costos operacionales, inversión, indicadores de inversión, plan minero y vida de la mina para el modelo de bloques llamado Marvin. Tomando en cuenta que los valores evaluados para este modelo fueron costo mina $3 USD/ton y costo planta $7 USD/ton, los resultados obtenidos mediante la automatización fueron bastante cercanos con $2.32 USD/ton como costo mina y $5.75 USD/ton como costo planta, lo que se traduce en una desviación de un 23% del costo mina y un 18% aproximado para el costo planta. Los resultados obtenidos son más que satisfactorios considerando que el modelo de O’Hara considera una precisión del 25%. La diferencia en los resultados radica en la optimización del estimador de costos de O’Hara de acuerdo a los índices estadounidenses (2018) y el plan minero determinado por Taylor ya que considera un plan de producción constante en el tiempo.