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Estudio de Separación de Renio por Electrodiálisis a Partir de Soluciones que Contienen Re, Mo, Cu, H2SO4 y NH4OH

Existe poca información acerca de la obtención y refino del Renio, que se obtiene como subproducto y posee un alto valor económico. Lo anterior hace interesante el estudio de los procesos que permiten la obtención de soluciones concentradas de Renio y/o del metal puro. Es posible obtener compuestos de Renio por medio de la aplicación del proceso de electrodiálisis, el que presenta ventajas en cuanto a costos y continuidad, respecto a otros procesos utilizados actualmente. Mediante el estudio de la electrodiálisis de soluciones sintéticas de Re-Cu-Mo-H2SO4-NH4OH se buscó separar compuestos de Re de compuestos de Mo y Cu en solución. Se utilizó una celda de 5 compartimentos, donde el compartimento central, Solución de Trabajo (ST), contenía la solución inicial de Re-Cu-Mo-H2SO4-NH4OH, cuyas concentraciones dependían del experimento a realizar, según las matrices planteadas previamente. En los compartimentos contiguos, Aniónico y Catiónico (CA y CC respectivamente), que contenían H2SO4 con concentración de 1 [M], se esperaba concentrar los compuestos de Re (CA), de Cu y Mo (CC), teniendo como referencia el resultado de trabajos previos. Para lograr la separación se utilizaron membranas catiónicas y aniónicas, las que se ubicaron entre los compartimentos de la celda, de modo de permitir el paso de sólo un tipo de iones (cationes o aniones respectivamente). Las variables de estudio planteadas fueron las concentraciones de Re (1 a 3 [g/l]), Mo (0,1 a 1 [g/l]), H2SO4 (1 a 2 [M]), NH4OH (0 a 40 [g/l]), Cu (0.1 a 0.5 [g/l]) y la temperatura, (25 a 40 [ºC]). Estos rangos coinciden con los usados a nivel industrial. De los resultados, el transporte de Re se produce en dirección a CA, en forma de ReO4-. Mientras que el Cu y el Mo se transportan hacia CC, este último permanece casi totalmente en el compartimento ST. En el mejor caso se obtuvo una concentración de 39.62 % del Re inicial en CA, con una tensión de celda promedio de 16.1 [V], una tasa de transporte de 0,476 [mol/m2h] y un consumo específico de energía (SEC) de 194 [kWh/kg]. Esta solución contenía 0,1 [g/l] de Mo, 0.1 [g/l] de Cu, 1 [M] de H2SO4 y 3 [g/l] de Re. Se operó a 40 [ºC]. El uso de NH4OH no es beneficioso, puesto que eleva considerablemente la tensión de celda y el SEC. Sin embargo, su presencia evita la deposición de compuestos sobre la membrana sin afectar la tasa de transporte. Las experiencias realizadas permitieron establecer que por medio de electrodiálisis es posible separar, en solución ácida, Cu, Re, y Mo debido al transporte hacia CC, CA y permanencia en ST respectivamente.
Estudio Experimental de la Descarga Puntual de una Pasta de Relave Sobre un Plano Inclinado

La minería es una de las actividades económicas más importantes de nuestro país. Las pastas de relaves son los principales desechos generados por las faenas mineras, y su disposición suele ser un problema complejo para esta industria. En general, estas pastas tienen un comportamiento reológico no-Newtoniano, tipo plástico de Bingham. Esta memoria de título aborda el problema del comportamiento hidráulico de las pastas de relaves al fluir sobre una superficie inclinada. Las pastas son representadas por mezclas de bentonita con agua, las que se comportan como un plástico de Bingham. Se experimentó con una descarga puntual sobre un plano inclinado, en una instalación experimental especialmente diseñada para este estudio, ubicada en el Laboratorio de Hidráulica del Departamento de Ingeniería Civil. Previo a los experimentos, los lodos bentoníticos fueron caracterizados reológicamente, en ensayos realizados en las dependencias de la empresa Brass Chile S.A., determinándose sus parámetros reológicos, en función de la concentración de bentonita. Los experimentos cubrieron cinco concentraciones de bentonita, cuatro pendientes del plano, y cuatro caudales, sumando alrededor de ochenta experiencias, registrándose perfiles longitudinales y transversales de altura, y el ancho máximo alcanzado por el escurrimiento. Los perfiles fueron determinados a partir de la variación que presenta la intersección de un plano de iluminación láser con la superficie libre, respecto al fondo. El procesamiento y posterior análisis de los resultados permitió identificar las leyes de resistencia del flujo, tanto para la condición estable como con la presencia de ondas rodantes, resultando en una relación entre el número de Froude y el número de Reynolds, este último caracterizado a partir de una viscosidad equivalente, la que incorpora el esfuerzo de fluencia y el coeficiente de consistencia. Se encontró que la condición de inestabilidad está bien representada por el criterio de Coussot. También se determinó que el ancho máximo alcanzado por el flujo escala con la altura máxima de la sección.
Juegos Colaborativos Móviles de Apoyo a Niños Hospitalizados

El objetivo general del presente trabajo de título fue desarrollar un tipo especial de juego, que funciona bajo dispositivos móviles de tipo PDA. Este proyecto nace como una manera de ayudar a atenuar los problemas de aburrimiento y aislamiento social que afectan a niños que se deben hospitalizar periódicamente; por ejemplo niños bajo tratamiento de quemaduras o cáncer. Para esto se requiere que el juego funcione sin utilizar los recursos del hospital, y que tenga además la capacidad de unirse a una red social, de manera de hacer del juego una experiencia colaborativa más completa y entretenida. Para resolver el problema de la infraestructura de comunicaciones, se utilizó una red MANET (Mobile Ad hoc Network), la cual ayudó a hacer que la aplicación sea independiente del soporte de comunicaciones. Debido a la dificultad para construir protocolos de comunicación que ejecuten sobre una MANET, en este trabajo de memoria se utilizó una librería llamada HLMP (High Level MANET Protocol) que implementa y maneja toda la infraestructura de comunicaciones. Como resultado final, se desarrolló un juego colaborativo móvil llamado “MagicRace”, el cual es capaz de ejecutar sobre dispositivos móviles de bajo costo, como las PDA (Personal digital Assistants). El uso de este tipo de dispositivos es importante, debido a que se pretende que las instituciones de salud donde se utilice esta aplicación (particularmente hospitales públicos), no inviertan en la compra de los dispositivos sino que se espera que éstos sean donados por empresas o miembros de la comunidad. El juego desarrollado consiste en una carrera de autos, donde se compite por equipos. Los autos durante la carrera obtienen objetos “mágicos”, que provocan que el auto tenga comportamientos extraños durante la competencia. Esto resulta en un juego más dinámico, y por lo tanto se espera más entretenido, a pesar de que los dispositivos usados no permitan entregar un mejor desempeño, desde el punto de vista gráfico. Finalmente, el ganador es el equipo que obtuvo el mayor puntaje durante las etapas, haciendo que el juego motive la colaboración entre los jugadores.
Producción sin Desperdicios Acercamiento a su Uso en la Explotación Minera a Cielo Abierto

El presente trabajo es un estudio exploratorio acerca de la potencial aplicación de los principios de la Producción sin Desperdicios en sistemas de producción de minas a cielo abierto. La “Producción sin Desperdicios” es un sistema creado para la industria manufacturera, donde se prioriza la flexibilidad y calidad de la producción por sobre el volumen de producción. En este sistema de producción se ocupan distintos principios y herramientas orientadas a la eliminación de los desperdicios productivos, entendiéndose por desperdicio, los tiempos y actividades dentro del proceso de producción que no generan valor sobre el producto. En la industria minera y más específicamente dentro de las áreas de producción y extracción de mineral en minas a cielo abierto, sus principios han sido poco utilizados y no existe suficiente información sobre su potencial implementación. La producción minera a cielo abierto muestra grandes tiempos de preparación, junto con largos tiempos de ciclo sobre el producto, y la mayoría de las actividades y tiempos que se generan dentro de la producción minera a cielo abierto no agregan valor al producto. Una producción minera enfocada hacia la Producción sin Desperdicios debería encontrar herramientas que estén enfocadas hacia la disminución del Stock y menores tiempos de transición entre sus procesos. Alternativas como la unificación de algunos procesos, como son los de Perforación y Tronadura o la disminución en los tiempos de preparación en el diseño de flota de cargadores y camiones, que permitan la menor cantidad de baldadas posibles para cargar, se muestran como potenciales alternativas para la disminución de los desperdicios sobre la producción. Si bien, parece difícil la implementación de estos sistemas de producción en la minería (orientados a la eliminación del desperdicio productivo), el desarrollo tecnológico minero puede permitir orientarse hacia estos objetivos. Al mismo tiempo, herramientas orientadas hacia este tipo de producción, pueden ser una ayuda para la eficiencia y productividad de la Producción Minera a corto o mediano plazo.
Exploración con Sondajes Proyecto Pulucktur Distrito Codelco Norte

El blanco Pulucktur corresponde a un sector cubierto por calizas y sedimentos continentales sub horizontales del Mioceno al Pleistoceno. Se sitúa a 7 km. al suroeste de Calama, en la II Región. En este blanco, entre julio de 2007 y mayo de 2010, se han perforado 3522 m de sondajes diamantinos en 10 pozos con profundidades variables entre 276 y 570 m. El objetivo fue probar el potencial de exploración por un cuerpo mineralizado similar a los pórfidos cupríferos del cercano Cluster Toki [1] en un llano con evidencias, en sondajes previos, de mineralización enriquecida de cobre asociada a pórfidos de composición tonalítica a granodiorítica, en un alineamiento mineralizado de orientación noreste, a unos 3 km. al oeste del cuerpo mineralizado Opache descubierto en 1996. Los resultados más relevantes corresponden a la identificación de un alineamiento de pórfidos mineralizados de unos 300 a 400 m de ancho que se extendería a lo largo de más de 3 km. en dirección NNE y que es interceptado por la mayor parte de los sondajes realizados. Este sector mineralizado se correlaciona espacial y temporalmente con el corredor de pórfidos del “Cluster Toki”, de acuerdo a datación Re-Os en molibdenita de 36.3 ± 0.2 ma. Presenta potencial para mineralización enriquecida en el sector central y potencial para mineralización oxidada e hipógena en el sector sur. El sector norte, sin estar descartado, registra una prioridad menor de exploración, ya que se ha detectado mineralización menos intensa en los pórfidos perforados. La mineralización exótica más relevante corresponde al pozo DDH-2978 que registra 42 m con 0,21% Cu consistente en crisocola y óxidos negros en limos, gravas y primeros metros del sustrato rocoso, por tanto se infiere un aumento de la relevancia de esta mineralización hacia el oeste del sector central del área. El estilo de mineralización de mayor interés económico detectado en el Prospecto corresponde a mineralización enriquecida de calcosina, en el sector centro - occidental de la faja mineralizada (pozos DDH-2978, 2979 y 2990), incluyendo una intersección mineralizada de 52.5 m con 0,41% Cu. El modelo de mineralización más concordante con los resultados obtenidos a la fecha y que es coherente a los antecedentes distritales, corresponde a la presencia de conductos de orientación NNE que controlaron el emplazamiento de pórfidos con mineralización cuprífera asociada y un sistema estructural NW postmineral, que produciría desplazamientos dextrales, exponiendo bloques con distintos niveles de alteración.
Ingeniería Conceptual Proyecto Santa Andrea

Esta memoria de título tiene como objetivo realizar el estudio de Ingeniería Conceptual del proyecto Santa Andrea, ubicado en la comuna de Pencahue, VII región del Maule. El proyecto Santa Andrea comprende dos grupos de pertenencias, cuyo dueño es la Compañía Minera y Comercial Santa Andrea. Es un depósito de oro y cobre en forma de vetas silicificadas con orientación este-oeste, que han sido mapeadas, analizadas y perforadas en sucesivas campañas de exploración, que datan desde 1989, cuando se solicitó el primer grupo de pertenencias. El proyecto se divide en dos zonas, este y oeste distantes unos 500 m a lo largo de la corrida de las vetas. Durante este estudio, se realizó el modelamiento geológico y la estimación de los recursos por el Sr. Marcos Valencia, experto en yacimientos vetiformes de oro, que sirvió como elemento de entrada para el diseño minero y la evaluación económica. Por requerimiento del dueño se realizó el estudio de dos casos de negocios: 1) Procesamiento propio 2) Venta de mineral de mina a un poder de compra de ENAMI. La elección del método de explotación se realizó utilizando el criterio de maximizar el Valor Actual Neto (VAN). Se evaluaron dos alternativas para cada caso de negocio: minería a cielo abierto y minería subterránea. Para la evaluación de cielo abierto se utilizó el programa computacional Whittle; para minería subterránea se utilizó el método Montaña de Valores, que calcula VAN para diferentes tonelajes diarios y leyes de corte. En ambos casos de negocio el método de rajo abierto mostró ser más competitivo. La evaluación económica se realizó utilizando costos de inversión y operación obtenidos de la visita a una faena similar, además de la opinión de expertos y escalamiento de otras faenas. Para realizar la evaluación económica se crearon distintos escenarios de producción (recuperaciones, costos, leyes, etc.) y escenarios de precios. Luego, se evaluaron combinaciones de ambos escenarios. Los resultados de la evaluación económica indican que el proyecto es rentable en ambos casos de negocio, en gran parte de las combinaciones de escenarios (VAN promedio = 6.35 MUSD caso 1; 0.31 MUSD caso 2 ). Debido a que la evaluación demostró que el proyecto es viable, se recomienda el paso a la siguiente etapa de Ingeniería de Estudio de Alternativas. Finalmente, se realizó un análisis de riesgo que identificó todos los riesgos que afectan al proyecto y propuso medidas de mitigación y control. Los riesgos críticos son fundamentalmente ambientales, de seguridad, permisos y aspectos legales. El riesgo técnico más importante para el caso de negocio es la recuperación en la zona superior. La propuesta de utilizar relaves en pasta disminuye en gran parte los riesgos ambientales.
Sistema de Apoyo para Desplazamientos Complejos en Ambientes Cerrados

El desplazamiento en entornos cerrados y complejos se puede convertir en una tarea de gran dificultad para las personas con discapacidad visual. El trabajo de título presentado a continuación se centra en la creación de un sistema que ayude a las personas con discapacidad visual a orientarse en entornos cerrados. El sistema se basa en la utilización de herramientas existentes, que permiten generar una solución que esté al alcance de los usuarios finales. En particular, se usó el control de la consola Nintendo Wii para obtener los datos asociados a la posición del usuario. Estos datos fueron comparados con la información del entorno, permitiendo entregar al usuario información apropiada a través de audio. Los datos de audio pueden ser entregados al usuario en dos modalidades. A través de parlantes conectados a un computador y a través de un dispositivo móvil, el cual a través de sus parlantes entrega la información al usuario. Para seleccionar el modo de entrega de información se desarrolló una interfaz gráfica que permite a un administrador realizar estos cambios. La interfaz también permite realizar modificaciones a otros parámetros de ejecución, de acuerdo a las necesidades del usuario. Además, se dotó de una nueva funcionalidad al bastón guía que usan las personas con discapacidad visual para ubicarse, de tal forma que a través de un botón el usuario pueda entregar automáticamente los datos de su posición al sistema, permitiendo así a éste determinar en qué momento desea recibir información de parte del sistema. Por último, se realizaron pruebas que permitieron determinar el correcto funcionamiento de la aplicación, con lo que se comprobó la utilidad de la herramienta.
Análisis Técnico-Económico de una Planta de Generación Eléctrica en Base a Biogás

La biomasa ha sido una fuente muy importante de recursos energéticos a lo largo de la historia. Principalmente se ha usado con fines térmicos mediante su incineración directa de modo de extraer calor; sin embargo, la tecnología actual ha permitido que la biomasa se use de distintas maneras alternativas, como por ejemplo, la extracción de metano producto de la descomposición anaeróbica de ésta, en lo que se conoce como biogás. En el país existe un gran potencial de generación de energía eléctrica en base a biogás. En términos netos, a lo largo de Chile se podrían generan alrededor de 1.800 GWh/año, lo cual se traduciría en una potencia instalada de 247 MW. De ese potencial de generación, casi un 50% proviene de la descomposición anaeróbica del estiércol avícola. Este alto porcentaje se debe a la gran concentración de recursos avícolas en el país, que se concentra en un 90% entre las regiones de Valparaíso y del Libertador Bernardo O´Higgins. De este modo, se hace altamente atractiva la recolección del estiércol avícola para fines energéticos. A su vez, dentro de la misma industria avícola existen aproximadamente 7 empresas productoras de aves, siendo Agrosuper la que maneja cerca del 50% del mercado. En la actualidad, estas empresas venden su biomasa a productores de fertilizantes y abono para la agricultura. Por esta razón es poco probable que se destine la totalidad de la biomasa avícola hacia fines energéticos, debido a que será más conveniente un cambio paulatino en la destinación de la biomasa. Así, la central diseñada usa sólo una porción de la biomasa producida para su transformación en biogás, y posteriormente, mediante un generador a gas natural adaptado, su respectiva transformación en energía eléctrica. Dado estos supuestos, la central diseñada alcanzaría cerca de los 9 MW de potencia instalada en el año 2030, debido a la cantidad creciente de recursos de biomasa disponibles año a año. En cuanto al factor de planta que tendrá la central se estima que alcanzará un valor igual a un 69%. Sobre la potencia firme se estimó que alcanza aproximadamente a un 70% de la potencia instalada. Para realizar una evaluación económica de la central diseñada, se supone que toda la energía producida es vendida en el mercado Spot a precio marginal en su barra de conexión, y que no se firma ningún tipo de contrato bilateral que incluso podría hacer subir los ingresos de la empresa. Considerando una inversión de aproximadamente 25 millones de dólares y un período de evaluación de 20 años, el valor actual neto del proyecto alcanza los 7,3 millones de dólares y una tasa interna de retorno igual a un 13,8%, dada una tasa de descuento del 10%. Así, estos resultados hacen concluir que en Chile es bastante factible instalar una central a biogás, y que económicamente es rentable. Sin embargo, un inversionista siempre buscará proyectos con tasas internas de retorno más altas, por lo cual el gobierno tiene un rol fundamental: el de proponer incentivos económicos claros para que los inversionistas decidan invertir en este tipo de proyectos energéticos.
Riesgo en la Estimacion Geoestadistica: una Propuesta de Tratamiento en la Planificación Minera de Largo Plazo

En la planificación minera de largo plazo se toman decisiones clave que pueden involucrar miles de millones de dólares, decisiones no siempre reversibles y que son tomadas bajo incertidumbre. Se presenta aquí dos propuestas para estimar y disminuir el impacto económico de la incertidumbre de la estimación geoestadística de las variables geominerometalúrgicas, debida a la limitación inicial en el número de muestras, la que luego disminuye durante la explotación gracias a muestreos adicionales. La primera propuesta consiste en comparar tres metodologías de evaluación: sin considerar los muestreos adicionales, considerando los muestreos adicionales y re-planificación en el tiempo, y finalmente eliminando la incertidumbre suponiendo el pre-conocimiento total. Estas tres metodologías se aplican sobre realizaciones del yacimiento generadas por simulaciones condicionadas, determinando el valor medio o esperanza del valor presente del yacimiento en cada caso. Se comparan estas tres para determinar el valor que aportan los muestreos adicionales y el mejor valor alcanzable al eliminar la incertidumbre. En la segunda propuesta se propone una planificación por utilidad esperada por bloque a partir de sus realizaciones generadas por simulaciones condicionadas, en contraposición a la planificación por valores medios de las variables estimadas por kriging. Este enfoque se justifica debido a la no linealidad de la utilidad con respecto a las variables. Presenta la ventaja, con respecto a otros métodos de planificación estocástica, de no multiplicar la complejidad del problema de optimización, lo que permite compatibilidad con otros esfuerzos, como por ejemplo, planificación con precio estocástico del metal. Ambas metodologías se aplican, con la ley de cobre como variable, a un yacimiento tipo pórfido cuprífero de 429Mton@0.59%Cu a explotar por rajo abierto. El valor presente medio del plan obtenido por kriging, al medirlo sobre distintas realizaciones simuladas, resulta de 648.3MUSD, mientras que el resultado al eliminar la incertidumbre es de 771.4MUSD. Considerando los muestreos adicionales y re-planificando se cierra un 55.8% de este gap, logrando 717.0MUSD. Al planificar por utilidad esperada, sin considerar los muestreos adicionales se cierra un 61.7% del gap, mientras que considerándolos se cierra un 68.0%, con un valor presente medio de 732.0MUSD. Las dispersiones de los resultados son similares entre los métodos de planificación. Se concluye que las propuestas sirven a su propósito, logrando medir el valor de los muestreos adicionales y re-planificaciones y el óptimo alcanzable al eliminar la incertidumbre. La planificación por utilidad esperada muestra ser más potente que la planificación por kriging, dando resultados mejores incluso sin considerar los muestreos adicionales y re-planificaciones. Esto presenta además ventajas estratégicas no medidas en este estudio, dadas por la mayor certeza de que los planes y diseño de la mina se mantendrán estables, permitiendo establecer con mayor certeza la ubicación de infraestructura minera clave.